全地球的航法衛星システム
【課題】全地球的航法衛星システム
【解決手段】
第１及び第２の航法衛星システム（ＮＳＳ）の各々は、第１及び第２の仕様にそれぞれ従って動作するように適合化され、各々は、第１及び第２の複数の宇宙ビークル（ＳＶ）をそれぞれ含む。前記第１及び第２の複数のＳＶの各々は、第１及び第２の複数の一意の対応する識別（ＩＤ）によってそれぞれ識別されるように適合化される。プロセッサは、前記第１の複数の一意の対応するＩＤに応じて前記第１の複数のＳＶから送信された第１の複数の対応する信号を受信及び識別するように適合化される。前記プロセッサは、前記第２の複数の一意の対応するＩＤに応じて前記第２の複数のＳＶから送信された第２の複数の対応する信号を受信及び識別するように適合化される。前記プロセッサは、前記第１の複数の対応する信号及び前記第２の複数の対応する信号を受信及び識別することに応じて位置特定情報を決定するように適合化される。
【解決手段】
第１及び第２の航法衛星システム（ＮＳＳ）の各々は、第１及び第２の仕様にそれぞれ従って動作するように適合化され、各々は、第１及び第２の複数の宇宙ビークル（ＳＶ）をそれぞれ含む。前記第１及び第２の複数のＳＶの各々は、第１及び第２の複数の一意の対応する識別（ＩＤ）によってそれぞれ識別されるように適合化される。プロセッサは、前記第１の複数の一意の対応するＩＤに応じて前記第１の複数のＳＶから送信された第１の複数の対応する信号を受信及び識別するように適合化される。前記プロセッサは、前記第２の複数の一意の対応するＩＤに応じて前記第２の複数のＳＶから送信された第２の複数の対応する信号を受信及び識別するように適合化される。前記プロセッサは、前記第１の複数の対応する信号及び前記第２の複数の対応する信号を受信及び識別することに応じて位置特定情報を決定するように適合化される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本特許出願は、“Virtual GNSS Time”（仮想ＧＮＳＳ時間）いう題名を有し、本発明の譲受人に対して割り当てられており、本明細書において参照されることによって本明細書に組み入れられている米国仮特許出願番号６０／７８２，９５５（出願日：２００６年３月１５日）に対する優先権を主張するものである。本特許出願は、“Global Navigation Satellite System”（全地球的航法衛星システム）いう題名を有し、本発明の譲受人に対して割り当てられており、本明細書において参照されることによって本明細書に組み入れられている米国特許出願一連番号１１／６２１，９３５（出願日：２００７年１月１０日）の一部継続出願である。
【０００２】
本発明は、一般的には、通信システムに関するものである。本発明は、より具体的には、全地球的航法衛星システムを含む通信システムに関するものである。
【背景技術】
【０００３】
無線ネットワークにおける移動局の位置を計算する際に採用される数多くの異なる型の技術が存在しており、これらの技術は、様々なレベルの成功度及び精度を有する。アシステッドＧＰＳ（Ａ−ＧＰＳ）は、無線ネットワークにおける移動局の所在位置を特定するために現在用いられる測位技術である。Ａ−ＧＰＳサーバーは、短い初期位置算出時間（ＴＴＦＦ）を有すること、弱い信号の取得を可能にすること、及び移動局の電池使用を最適化することを目的として援助データを移動局に提供する。Ａ−ＧＰＳは、隔離された状態での位置特定技術として用いられるか又は疑似距離（ｒａｎｇｅ−ｌｉｋｅ）測定値を提供するその他の測位技術とハイブリッド化される。
【０００４】
Ａ−ＧＰＳサーバーは、無線移動局の概算位置専用のデータを無線移動局に提供する。援助データは、移動局が素早く衛星にロックオンするのを援助し、潜在的に、ハンドセットが弱い信号にロックオンするのを可能にする。これで、移動局は、位置計算を行うか、又はオプションとして、該計算を行うために、測定された符号位相及び潜在的に搬送波位相をサーバーに戻す。Ａ−ＧＰＳサーバーは、例えば十分な数の衛星が見えないときに、本来であれば可能でない可能性がある場合に位置を計算するために追加情報、例えばセルラー基地局から移動局への往復タイミング測定値、を利用することができる。
【０００５】
衛星に基づく全地球測位システム（ＧＰＳ）、タイミングアドバンス（ＴＡ）、及び地上における強化観測時間差（Ｅ−ＯＴＤ）位置固定技術の進歩は、移動局加入者の地理上の位置（例えば、緯度及び経度）の正確な決定を可能にする。地理上の位置特定サービスは無線通信ネットワーク内において展開されるため、該位置情報は、ネットワーク要素内に格納すること及びシグナリングメッセージを用いてネットワーク内のノードに引き渡すことができる。該情報は、ＳＭＬＣ（サービングモバイルロケーションセンター）、ＳＡＳ（独立型ＳＭＬＣ）、ＰＤＥ（位置決定エンティティ）、ＳＬＰ（セキュアユーザープレーンロケーションロケーションプラットフォーム）及び特殊目的移動加入者位置データベース）において格納することができる。
【０００６】
特殊目的移動加入者位置データベースの一例は、第三世代パートナーシッププロジェクト（３ＧＰＰ）によって提案されるＳＭＬＣである。特に、３ＧＰＰは、ＳＭＬＣへの及びＳＭＬＣからのモバイル加入者位置情報を通信するためのシグナリングプロトコルを定義している。このシグナリングプロトコルは、無線資源ＬＣＳ（位置特定サービス）と呼ばれてＲＲＬＰで表され、移動局とモバイル加入者の位置に関連するＳＭＬＣとの間において通信されるシグナリングメッセージを定義する。ＲＲＬＰプロトコルに関する詳細な説明が、３ＧＰＰ ＴＳ ４４．０３１ ｖ７．２．０（２００５−１１）第三世代パートナーシッププロジェクト；Technical Specification Group GSM Edge Radio Access Network（技術仕様グループＧＳＭエッジ無線アクセスネットワーク）; Location Services(ＬＣＳ)；Mobile Station(ＭＳ)−Serving Mobile Location Center(SMLC) Radio Resource LCS Protocol(RRLP)(Release7)（サービングモバイルロケーションセンター（ＳＭＬＣ）無線資源 ＬＣＳプロトコル）（ＲＲＬＰ）（リリース７）において行われている。
【０００７】
米国全地球測位システム（ＧＰＳ）に加えて、その他の衛星測位システム（ＳＰＳ）、例えばロシアのＧＬＯＮＡＳＳシステム又は提案されている欧州ガリレオシステム、又は提案されている中国のコンパス／北斗システムも移動局の位置特定のために用いることができる。しかしながら、これらのシステムの各々は、異なる仕様に従って動作する。特に、これらのシステムの各々は、独自の専用システム時間を用いる。
【０００８】
ガリレオの打ち上げに伴い、可視航法衛星数が、基本的には、結合ＧＰＳ／ガリレオ受信機においては２倍、結合ＧＰＳ／ＧＬＯＮＡＳＳ／ガリレオ受信機においては３倍になっており、一般的にはサービス利用可能性及び精度が向上している。これらの追加の衛星は、冗長性を提供し、例えば十分な幾何学的精度低下率（ＧＤＯＰ）を維持する一方で不良な品質の測定値を排除するために用いることができる。
【０００９】
一定の極めて重要な航行シナリオにおいては、例えば結合ＧＰＳ／ガリレオ受信機は、ＧＰＳ及びガリレオのいずれもが成功裏の航法ソリューションを入手する上で十分な衛星測定値を単独で提供しない場合に位置フィックス（ｆｉｘ）を入手することができる。
【００１０】
ＧＰＳ（全地球測位システム）及びガリレオは、独立したナビゲーションシステムであり、従って、各システムは、自己の航行時間基準を用いる。ＧＰＳシステム時間は、ＵＴＣ（ＵＳＮＯ）と呼ばれる米国海軍観測衛星によって維持されるｕｎｉｖｅｒｓａｌ ｔｅｍｐｓ ｃｏｏｒｄｉｎｅ（ＵＴＣ）（協定世界時）に従って調整される。ＧＰＳシステム時間は、ＵＴＣ（ＵＳＮＯ）の１マイクロ秒モジュロ１秒内に維持するように規定されている。
【００１１】
ガリレオシステム時間は、国際原子時間（ＴＡＩ）に従って調整されることが期待されており、ＴＡＩの５０ｎｓ以内に維持するように規定されている。潜在的な整数秒数に加えて、ＧＰＳとガリレオシステム時間との間におけるオフセットは、数十ナノ秒のオーダーであることが期待されている。
【００１２】
ＧＰＳとガリレオシステム時間との間におけるオフセットは、将来のＧＰＳブロードキャスト航法メッセージ内に加えてガリレオブロードキャスト航法メッセージ内に含められることになり、ＧＰＳ−ガリレオ時間オフセット、より一般的にはＧＰＳ−ＧＮＳＳ時間オフセット（ＧＧＴＯ）と呼ばれる。ＧＰＳに関しては、ＧＧＴＯは、ＩＳ−ＧＰＳ−２００、Ｒｅｖｉｓｉｏｎ Ｄの２００４年１２月版のメッセージ型３５において既に規定されており、ＧＰＳ−ガリレオＧＧＴＯ及びＧＰＳ−ＧＬＯＮＡＳＳ ＧＧＴＯを含むことができる。
【００１３】
例えば、航法ソリューションにおいてＧＰＳ及びガリレオ疑似距離測定値を用いる結合ＧＰＳ／ガリレオ受信機は、以下の３つの選択肢に従って機能することができる。
【００１４】
１． 位置計算においてＧＰＳ−ガリレオ時間オフセットを無視する。
【００１５】
２． 航法ソリューションの一部として追加の衛星信号測定値を用いてＧＧＴＯを入手する。
【００１６】
３． 航法メッセージを復号することによって又はセルラーネットワークによって提供される援助データを介して入手可能なＧＧＴＯを用いる。
【００１７】
第１の選択肢は、結果的にバイアスを有する航法ソリューションになる可能性がある。バイアス量は、実際のＧＧＴＯに依存し、一定のシナリオにおいては受け入れ可能であるが、当然のことながらその他の選択肢よりも望ましくない。
【００１８】
第２の選択肢は、航法ソリューションにおいて少なくとも１つの追加の衛星測定値が要求され、該測定値は、一定の重要シナリオ（例えば、屋内又は都市のビルの谷間）においては常には入手できない可能性がある。三次元位置、受信機時間バイアス、及びＧＧＴＯに関する解決のために最低５つの衛星測定値が要求されることになるが、精度を向上させるために６つ以上の衛星測定値が望ましい。
【００１９】
第３の選択肢は、追加の衛星測定値を要求せず、衛星の可視度が制限されている環境（例えば、屋内又は都市のビルの谷間）において好ましい手法である。ＧＧＴＯは、衛星航法メッセージを復号することによって入手することができ（ただし、十分な衛星信号強度を要求し、相対的に長時間を要する、すなわちＴＴＦＦを長くする）、又は援助データメッセージ内において提供することができる（ただし、標準化された位置特定プロトコルの修正を要求する）。ユーザー受信機は、ＧＰＳ及びガリレオ衛星に関する疑似距離を結合時にＧＧＴＯを考慮に入れなければならない。ＧＰＳ及びガリレオのいずれによる観測も、航法ソリューションを適用する前にＧＧＴＯに関して補正しなければならない。
【００２０】
しかしながら、航法ソリューションにおいて様々な異なるシステム時間及び時間オフセットを取り扱うことは、既存のユーザー受信機の実質的な改修を要求し、明らかなことに、この能力を有する次世代のユーザー受信機の生産に関わるコストを上昇させることになる。
【００２１】
従って、モバイル受信機において様々なＧＮＳＳシステム時間を処理する必要なしに及び援助及びモバイル測定データの転送に関する完全に新しい位置特定プロトコルを指定することなしに位置特定に関するよりいっそうの効率及び利点を提供するために、単に１つの衛星システムだけではなく２つ以上の衛星システムから送信された衛星信号に基づいて移動局に関する所在位置を決定することができる、全地球的航法衛星システム（ＧＮＳＳ）を含む通信システムが必要である。
【００２２】
さらに、既存のユーザー受信機に関する多額のアップグレードコストを発生させずに及び将来のユーザー受信機に関する生産コストを発生させずにＧＧＴＯに関する計算及び補正を行うように適合化された通信システム、方法及び／又は装置が必要である。
【発明の開示】
【発明の概要】
【００２３】
本発明は、方法、装置、及び／又はシステムを含む。前記装置は、前記方法を実行するデータ処理システムと、前記データ処理システムにおいて実行されたときに前記データ処理システムに前記方法を実行させる実行可能アプリケーションを格納するコンピュータによって読み取り可能な媒体と、を含むことができる。
【００２４】
本発明の一側面により、第１及び第２の全地球的航法衛星システム（ＧＮＳＳ）の各々は、第１及び第２の仕様にそれぞれ従って動作するように適合化され、各々は、第１及び第２の複数の宇宙ビークル（ＳＶ）をそれぞれ含む。前記第１及び第２の複数のＳＶの各々は、第１及び第２の複数の一意の対応する識別（ＩＤ）によってそれぞれ識別されるように適合化される。プロセッサは、前記第１の複数の一意の対応するＩＤに応じて前記第１の複数のＳＶから送信された第１の複数の対応する信号を受信及び識別するように適合化される。前記プロセッサは、前記第２の複数の一意の対応するＩＤに応じて前記第２の複数のＳＶから送信された第２の複数の対応する信号を受信及び識別するように適合化される。前記プロセッサは、前記第１の複数の対応する信号及び前記第２の複数の対応する信号を受信及び識別することに応答して位置特定情報を決定するように適合化される。
【００２５】
本発明のその他の側面により、本発明は、装置、方法、コンピュータによって読み取り可能な媒体、及び信号プロトコルを採用する。
【００２６】
本発明のこれらの及びその他の側面は、添付図面から及び以下の発明を実施するための最良の形態から明確になるであろう。
【００２７】
本発明の側面は、例として示されるものであり、添付図面内の図において制限することを目的とするものではない。同様の参照番号は、対応する要素を示す。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下の説明及び図面は、本発明を例示するものであり、本発明を制限するものであるとは解釈すべきではない。本発明について徹底的に理解できるようにするために数多くの特定の詳細事項が説明される。しかしながら、一定の場合においては、本発明に関する説明を曖昧にするのを回避するために、よく知られる又は従来の詳細事項については説明されない。本開示における１つの実施形態又はいずれかの実施形態への参照は、必ずしも同じ実施形態のみを参照するものではなく、該参照は、１つ以上の実施形態を含む。
【００２９】
通信システム１０
図１は、本発明の一側面による、全地球的航法衛星システム（ＧＮＳＳ）１１と、セルラーシステム１２と、ランドライン電話システム１３と、を含む通信システム１０を表すブロック図である。ＧＮＳＳシステム１１は、複数の全地球的航法衛星１４乃至２１を含み、第１のＧＮＳＳと関連づけられた第１の組の衛星１４乃至第１７と、第２のＧＮＳＳと関連づけられた第２の組の衛星１８乃至２１と、を含む。第１及び第２のＧＮＳＳは、いずれかの２つの異なるＧＮＳＳ、例えば、米国全地球測位システム（ＧＰＳ）又はその他の衛星測位システム（ＳＰＳ）、例えばロシアのＧＬＯＮＡＳＳシステム、又は提案されている欧州ガリレオシステム、であることができる。図１は、２つのＧＮＳＳのみを示すが、本発明は、２つのＧＮＳＳに限定されない。例えば、ＧＮＳＳ１１は、３つ以上の衛星システム、例えばＧＰＳ、ガリレオ及びＧＬＯＮＡＳＳ衛星、を具備することができる。
【００３０】
セルラーシステム１２は、複数のセルラー基地局２２乃至２４（“基地局”）と、移動交換局２５と、位置決定エンティティ（ＰＤＥ）２６とも呼ばれる位置特定サーバーと、を含む。ＰＤＥ２６は、３ＧＰＰ ＳＭＬＣ又は３ＧＰＰ ＳＡＳであることができる。各基地局２２乃至２４は、基地局（ＢＳ）送信機２７と、ＢＳ受信機２８と、ＧＰＳ受信機２９と、第１のＧＮＳＳ受信機（例えば、ＧＰＳ受信機）２９と、第２のＧＮＳＳ受信機（例えば、ガリレオ受信機）３０と、をさらに含む。各基地局２２乃至２４は、図１に示されないより多くのＧＮＳＳ受信機（例えば、追加のＧＬＯＮＡＳＳ受信機）を含むことができる。ＧＮＳＳ受信機の全部又は一部は、基地局２２乃至２４の内部又は外部に配置することができる。ＧＰＳ受信機２９は、ＧＰＳ衛星１４乃至１７から信号を受信する。ガリレオ受信機３５は、ガリレオ衛星１８乃至２１から信号を受信する。同様に、図１に示されない各追加のＧＮＳＳ受信機は、該当するＧＮＳＳ衛星から信号を受信する。
【００３１】
通信システム１０は、移動局３１に関する無線通信を提供し、セルラー、固定無線、ＰＣＳ、又は衛星通信システムに限定されない。通信システム１０は、いずれかの基準又はプロトコル、例えばＣＤＭＡ、ＴＤＭＡ、ＦＤＭＡ、又はＧＳＭ、又はその組合せに従って複数のアクセス通信に備えることができる。
【００３２】
全地球的航法衛星システム（ＧＮＳＳ）１１
ＧＮＳＳシステム１１は、衛星、例えばＧＰＳ衛星１４乃至１７及びガリレオ衛星１８乃至２１の集合体であり、各々の衛星は、地表上方における予測可能な軌道上を走行する。各衛星は、衛星にとって一意の疑似雑音（ＰＮ）符号によって変調された信号を送信する。各ＰＮ符号は、予め決められたチップ数を具備する。例えば、ＧＰＳ Ｃｏａｒｓｅ／Ａｃｑｕｉｔｉｏｎ（Ｃ／Ａ）符号を具備し、ＰＮ符号は、ミリ秒ごとに繰り返される１，０２３のチップシーケンスである。ＧＰＳ受信機、例えばＧＰＳ受信機２４、は、ＧＳＰ受信機にとって可視である各々の衛星からの信号の混合を具備する合成信号を受信する。受信機内の信号検出器は、特定の衛星に関する受信された信号とＰＮ符号のシフトされたバージョンとの間の相関関係度を決定することによって該特定の衛星からの送信を検出する。シフトオフセットのうちの１つに関する相関値内における十分な品質のピークが検出された場合は、ＧＰＳ受信機は、衛星からの送信を検出しているとみなされる。
【００３３】
無線セルラーネットワーク（例えば、セルラーシステム１２）において移動局３１に関する位置特定を行うために、幾つかの手法は、例えば、幾つかのジオメトリ的に異なる測定値、例えば距離、疑似距離、往復遅延及び個別の基準点（例えば、ＧＰＳ衛星、疑似衛星、基地局、地球表面）と関連づけられたその他、を用いて位置計算を行う。
【００３４】
高度順方向リンク三角測量法（ＡＦＬＴ）、強化観測時間差法（Ｅ−ＯＴＤ）、又は観測到着時間差法（ＯＴＤＯＡ）と呼ばれる１つの手法は、移動局３１において、幾つかの基地局の各々から送信された信号（例えば基地局２２乃至２４からの送信）の到着時間を測定する。これらの時間又は時間差は、位置決定エンティティ（ＰＤＥ）（例えばロケーションサーバー）２６に送信され、位置決定エンティティ（ＰＤＥ）（例えばロケーションサーバー）２６は、これらの受信時間又は時間差を用いて移動局３１の位置を計算する。これらの基地局における送信時間は、特定の時間インスタンスにおいて複数の基地局２２乃至２４と関連づけられた時刻が知られておりさらに規定された誤差限度内にあるような形で調整又は測定される。基地局２２乃至２４の正確な位置及び受信時間は、移動局３１の位置を決定するために用いられる。
【００３５】
ＡＦＬＴシステムにおいては、基地局２２乃至２４からの信号の受信時間が移動局３１において測定される。このタイミングデータは、移動局３１の位置を計算するために用いることができる。該計算は、移動局３１によって入手されたタイミング情報が通信リンクを介してロケーションサーバー２６に送信される場合は、移動局３１において又はロケーションサーバー２６において行うことができる。典型的には、受信時間は、セルラー基地局２２乃至２４のうちの１つを通じてロケーションサーバー２６に通信される。ロケーションサーバー２６は、移動交換局２５を通じて基地局からデータを受信するために結合される。ロケーションサーバー２６は、基地局の位置及び／又は基地局のカバレッジエリアを提供する基地局アルマナック（ＢＳＡ）サーバーを含むことができる。代替として、ロケーションサーバー２６及びＢＳＡサーバーは、互いに別々であることができ、ロケーションサーバー２６は、基地局と通信して位置決定用の基地局アルマナックを入手する。移動交換局２５は、移動局３１に信号が搬送できるようにするため又は移動局３１からその他の電話（例えば、ランドライン公衆交換電話システム（ＰＳＴＳ）１３におけるランドライン電話又はその他の携帯電話）に信号を搬送できるようにするために、ＰＳＴＳに又はＰＳＴＳから信号（例えば、音声、データ、及び／又は映像通信）を提供する。幾つかの場合においては、ロケーションサーバー２６は、セルラーリンクを介して移動交換局２５と通信することもできる。（関連づけられた位置測定ユニット（ＬＭＵ）を用いることができる）ロケーションサーバー２６は、基地局２２乃至２４のうちの幾つかからの発射（ｅｍｉｓｓｉｏｎ）の相対的タイミングを決定することを目的としてこれらの発射をモニタリングすることもできる。
【００３６】
アップリンク到着時間差（ＵＴＤＯＡ）法と呼ばれる他の手法においては、移動局３１からの信号の受信時間は、幾つかの基地局２２乃至２４において測定される。このタイミングデータは、移動局３１の位置を計算するためにロケーションサーバー２６に通信することができる。
【００３７】
位置特定を行う第３の手法は、米国全地球測位システム（ＧＰＳ）又はその他の衛星測位システム（ＳＰＳ）、例えば、ロシアのＧＬＯＮＡＳＳシステム、提案されている欧州ガリレオシステム、提案されている中国のコンパス／北斗システム、提案されているインドの地域航法システム（ＩＲＮＳ）、及び提案されている日本の準天頂衛星システム（ＱＺＳＳ）等の様々な増強システム、に関する受信機を移動局３１において用いることが関わっている。既存のＧＬＯＮＡＳＳシステムは、主に、複数の異なる衛星からの発射は異なる疑似ランダム符号を利用するのではなくわずかに異なる搬送波周波数を利用することによって互いに区別される点がＧＰＳシステムと異なる。この状況においては、及びガリレオシステムの場合には、前述される実質上すべての回路及びアルゴリズムを適用可能である。本明細書において用いられる“ＧＮＳＳ”という用語は、該代替衛星測位システムを含み、ロシアのＧＬＯＮＡＳＳシステム及び提案されている欧州のガリレオシステム、及び上述される又は上述されないその他のシステムを含む。
【００３８】
第３の手法において、ＧＰＳ受信機３４は、衛星１４乃至１７の一部からの送信を検出することによって自己の位置を推定する。各検出された送信に関して、受信機は、ＰＮ符号のシフトを用いて送信時間と到着時間との間の（チップ又はチップの一部を単位とする）遅延を推定する。測位信号の既知の伝播速度が与えられている場合、ＧＰＳ受信機は、自己と衛星との間の距離を推定する。この推定された距離は、衛星の周囲の球体を定義する。ＧＰＳ受信機３４は、各々の衛星の精密な軌道及び位置を知っており、これらの軌道及び位置の更新を連続的に受信する。この情報から、ＧＰＳ受信機３４は、４つの衛星に関する球体が交差する点から位置（及び現在時間）を決定することができる。ガリレオ受信機３５（又はその他のＧＮＳＳ受信機）は、ＧＰＳ受信機３４と組み合わせて、又はＧＰＳ受信機３４の代替受信機として、衛星１８乃至２１のうちの少なくとも４つの衛星からの送信を検出することによって位置を推定することができる。
【００３９】
本発明の方法及び装置は、ＧＰＳ衛星を参照して説明されているが、この説明は、疑似衛星、又は衛星と疑似衛星の組合せを利用する測位システムに対しても等しく当てはめることができる点が理解されるであろう。疑似衛星は、地上に基づく送信機であり、Ｌバンド搬送波信号において変調されて一般的にはＧＰＳ時間と同期化された（ＧＰＳ信号と類似の）ＰＮ符号をブロードキャストする。各送信機は、遠隔受信機による識別を可能にするための一意のＰＮ符号を割り当てることができる。疑似衛星は、軌道周回衛星からのＧＰＳ信号を入手できない状況、例えば、トンネル、鉱山、ビル、又はその他の密閉されたエリア、において有用である。本明細書において用いられる“衛星”という用語は、疑似衛星又は疑似衛星の同等物を含むことが意図され、本明細書において用いられるＧＰＳ信号という用語は、疑似衛星又は疑似衛星の同等物からのＧＰＳに類似の信号を含むことが意図される。
【００４０】
衛星測位信号（ＳＰＳ）信号に関して受信機を用いる該方法は、完全自律型であることができ又はセルラーネットワークを利用して援助データを提供するか又は位置計算を共有することができる。これらの様々な方法は、略して“ＧＰＳ”と呼ばれる。米国特許５，９４５，９４４、５，８７４，９１４、６，２０８、２９０、５，８１２，０８７、及び５，８４１，３９６において該方法の例が説明されている。
【００４１】
例えば、米国特許番号５，９４５，９４４は、受信機の位置を決定するためにＧＰＳ信号と組み合わせて用いられる正確な時間情報を携帯電話送信信号から入手するための方法を説明する。米国特許番号５，８７４，９１４は、視界内衛星のドップラー周波数シフトを通信リンクを通じて受信機に送信して受信機の位置を決定する方法を説明する。米国特許番号５，８７４，９１４は、通信リンクを通じて衛星アルマナックデータ（又はエフェメリスデータ）を受信機に送信して受信機による位置決定を援助する方法をさらに説明する。米国特許番号５，８７４，９１４は、携帯電話システムの精密搬送波周波数信号にロックしてＧＰＳ信号取得に関して受信機において基準信号を提供する方法も説明する。米国特許番号６，２０８，２９０は、受信機の概算位置を用いてＳＰＳ信号処理時間を短縮するための概算ドップラーを決定する方法を説明する。米国特許番号５，８１２，０８７は、受信機の位置を決定するために、異なるエンティティにおいて受信された衛星データメッセージの異なる記録を比較して、これらの記録のうちの１つが受信機において受信された時間を決定する方法を説明する。
【００４２】
実際的な低コスト実装においては、両方のＭＳ受信機３３、ＧＰＳ受信機３４、及び／又はガリレオ（又はその他のＧＮＳＳ）受信機３５が同じエンクロージャ内に組み込まれ、実際には、受信機回路及び／又はアンテナ等の共通の電子回路を共有することができる。
【００４３】
上記方法のさらに他の変形においては、往復遅延（ＲＴＤ）が、基地局２２、２３、又は２４から移動局３１に送信されて対応する基地局２２、２３、又は２４に戻される信号に関して見つけ出される。同様の、ただし代替の方法においては、往復遅延は、移動局３１から基地局に送信されて移動局３１に戻される信号に関して見つけられる。往復遅延は、各々が２で割り算されて片道の時間遅延の推定値が決定される。基地局の位置、及び片道遅延を知っていることは、移動局３１の位置を地球上における１つの円に限定する。個別の基地局からのこれらの２つの測定値の結果、２つの円の交差点が得られ、該交差点は、地球上における２点に位置を限定する。第３の測定値（さらには到着角度又はセルセクター）が曖昧さを解決する。
【００４４】
ＡＦＬＴ又はＴＤＯＡ等の他の測位方法とＧＰＳシステムの組合せは、“ハイブリッド”システムと呼ばれる。例えば、米国特許番号５，９９９，１２４は、少なくともｉ）セルに基づくトランシーバと通信システムとの間におけるセルに基づく通信システム内のメッセージの走行時間を表す時間測定値、及びｉｉ）ＳＰＳ信号の走行時間を表す時間測定値の組合せから決定されるハイブリッドシステムを説明する。
【００４５】
モバイルデバイスの位置を決定するための様々な方法において、高度による補助が用いられている。高度による補助は、典型的には、高度の疑似測定値に基づく。移動局３１の位置の高度を知っていることは、移動局３１の可能性のある位置を、その中心が地球の中心に位置する球体（楕円体）の表面に限定する。この知識は、移動局３１の位置を決定するために要求される独立した測定値の数を減らすために用いることができる。例えば、米国特許番号６，０６１，０１８は、セルオブジェクトの情報から決定され、該セルオブジェクトは、移動局３１と通信中のセルサイト送信機を有するセルサイトであることができる。
【００４６】
最低限の一組の測定値を入手可能であるときには、移動局３１の位置に関して航法方程式の一意の解を求めることができる。２つ以上の追加測定値を入手可能であるときには、（例えば、航法方程式の残留ベクトルを最小にする最小二乗解法手順を通じて）すべての入手可能な測定値に最良の形で適合する「最良の」解を求めることができる。残留ベクトルは、冗長な測定値が存在するときには該測定値における雑音又は誤差に起因して典型的にはゼロでないため、完全性監視アルゴリズムを用いて全測定値が互いに整合するかどうかを決定することができる。
【００４７】
例えば、伝統的な受信機自律型完全性監視（ＲＡＩＭ）アルゴリズムを用いて、冗長測定値の組において整合性問題が存在するかどうかを検出することができる。例えば、１つのＲＡＩＭアルゴリズムは、
航法方程式に関する残留ベクトルの規模がしきい値を下回るかどうかを決定することができる。残留ベクトルの規模がしきい値よりも小さい場合は、測定値は整合するとみなされる。残留ベクトルの規模がしきい値よりも大きい場合は、完全性問題が存在し、その場合は、冗長な測定値のうちで最も大きい非整合性を生じさせているとみられる測定値を除去して改良された解を求めることができる。
【００４８】
セルラーシステム１２
先行技術においてよく知られるように、典型的には、地理上のエリアを無線カバレッジで網羅するために複数のセルラー基地局２２乃至２４が配置され、これらの異なる基地局２２乃至２４は、少なくとも１つの移動交換局２５に結合される。このように、複数の基地局２２乃至２４が地理的に分散されるが、移動交換局２５によって結合される。セルラーシステム１２は、差分ＧＰＳ情報を提供する基準ＧＰＳ受信機２９のネットワークに接続することができ、さらに、移動局の位置を計算する際に用いるためのＧＰＳエフェメリスデータを提供することができる。セルラーシステム１２は、差分ガリレオ（又はその他のＧＮＳＳ）情報を提供する基準ガリレオ（又はその他のＧＮＳＳ）ネットワークに接続することができ、さらに、移動局の位置を計算する際に用いるためのガリレオ（又はその他のＧＮＳＳ）エフェメリスデータを提供することができる。セルラーシステム１２は、モデム又はその他の通信インタフェースを通じてその他のコンピュータ又はネットワーク構成要素に、及び／又は９１１番電話に応答する緊急オペレータによって操作されるコンピュータシステム、例えば緊急通報センター、に結合される。ＩＳ−９５に準拠するＣＤＭＡシステムにおいては、各基地局又はセクター２２乃至２４は、パイロット信号を送信し、該パイロット信号は、その基地局を一意で識別する繰り返し疑似ランダム雑音（ＰＮ）符号によって変調される。例えば、ＩＳ−９５に準拠するＣＤＭＡシステムに関しては、ＰＮ符号は、２６．６７ミリ秒ごとに繰り返される３２，７６８チップシーケンスである。
【００４９】
ロケーションサーバー２６は、典型的には、モデム又はネットワークインタフェース等の通信デバイスを含む。ロケーションサーバー２６は、通信デバイス（例えば、モデム又はその他のネットワークインタフェース）を通じて幾つかの異なるネットワークに結合することができる。該ネットワークは、移動交換局２５又は複数の移動交換局、陸上に基づく電話システムスイッチ、セルラー基地局２２乃至２４、その他のＧＰＳ信号受信機、その他のガリレオ受信機、その他のＧＮＳＳ受信機、又はその他のプロセッサ又はロケーションサーバーを含む。ロケーションサーバー２６を用いるための方法の様々な例が、米国特許５，８４１，３９６、５，８７４，９１４、５，８１２，０８７、及び６，２１５，４４２を含む数多くの米国特許において説明されている。
【００５０】
データ処理システムの一形態であるロケーションサーバー２６は、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ、揮発性ＲＡＭ及び非揮発性メモリ（いずれも示されていない）に結合されたバスを含む。プロセッサは、キャッシュメモリ（示されていない）に結合される。バスは、これらの様々な構成要素をまとめて相互に接続する。ロケーションサーバー２６は、モデム又はイーサネット（登録商標）インタフェース等のネットワークインタフェースを通じてデータ処理システムに結合されるセルラーシステム１２、例えばネットワーク記憶装置、から遠隔である非揮発性メモリを利用することができる。バスは、当業においてよく知られる様々なブリッジ、コントローラ、及び／又はアダプタを通じて互いに接続された１つ以上のバスを含むことができる。多くの状況においては、ロケーションサーバー２６は、人間の援助なしで自動的に動作を行うことができる。人間による対話が要求される幾つかの設計においては、Ｉ／Ｏコントローラ（示されていない）は、ディスプレイ、キーボード、及びその他のＩ／Ｏデバイスと通信することができる。さらに、これよりも少ない数の構成要素又はおそらくこれよりも多い数の構成要素を有するネットワークコンピュータ及びその他のデータ処理システムも本発明とともに用いることができること及びロケーション又はＰＤＥとして行動できることも理解されるであろう。
【００５１】
移動局３１
セルラー移動局３１（“移動局”）は、第１のＧＮＳＳ受信機（例えば、ＧＰＳ受信機）３４と、第２のＧＮＳＳ受信機（例えば、ガリレオ受信機）３５又は第３の追加のＧＮＳＳ受信機（例えば、ＧＬＯＮＡＳＳ受信機）と、移動局（ＭＳ）送信機３２と、移動局受信機３３と、を含む。ＧＰＳ受信機３４は、ＧＰＳ衛星１４乃至１７からの信号を受信する。ガリレオ受信機３５は、ガリレオ衛星１８乃至２１からの信号を受信する。ＭＳ送信機３２は、通信信号をＢＳ受信機２８に送信する。ＭＳ受信機３３は、ＢＳ送信機２７から通信信号を受信する。
【００５２】
図１に示されていない移動局３１のその他の要素は、例えば、ＧＰＳアンテナと、ガリレオ（又はその他のＧＮＳＳ）アンテナと、セルラーアンテナと、プロセッサと、ユーザーインタフェースと、ポータブル電源と、メモリデバイスと、を含む。プロセッサは、プロセッサポートと、その他のモバイル機能と、をさらに含む。
【００５３】
移動局３１においては、各衛星信号受信アンテナ及び衛星信号受信機は、衛星信号を受信及び処理するために要求される機能を実行するための取得及び追跡回路（示されていない）等の回路を含む。衛星信号（例えば、１つ以上の衛星１４乃至１７、及び／又は１８乃至２１）から送信された信号）が、衛星アンテナを通じて受信され、様々な受信された衛星に関するＰＮ（疑似ランダム雑音）符号を取得する取得及び追跡回路に入力される。回路によって生成されたデータ（例えば、相関インジケータ（示されていない））が、単独で又はセルラーシステム１２から受信された又はセルラーシステム１２によって処理されたその他のデータと組み合わせてプロセッサによって処理され、位置特定データ（例えば、緯度、経度、時間、衛星、等）が生成される。
【００５４】
セルラーアンテナ及びセルラートランシーバ（例えば、ＭＳ送信機３２及びＭＳ受信機３３）は、通信リンクを通じて受信及び送信された通信信号を処理するために要求される機能を実行するための回路を含む。通信リンクは、典型的には、他の構成要素、例えば通信アンテナ（示されていない）を有する１つ以上の基地局２２乃至２４、への無線周波数通信リンクである。
【００５５】
セルラートランシーバは、通信信号（例えば、無線周波数信号）を通信アンテナ及びセルラートランシーバにルーティングする又は通信アンテナ及びセルラートランシーバからルーティングする送信／受信スイッチ（示されていない）を含む。幾つかの移動局においては、Ｔ／Ｒスイッチの代わりにバンド分割フィルタ、又は“デュプレクサ”が用いられる。受信された通信信号は、セルラートランシーバ内の通信受信機に入力され、処理のためプロセッサに渡される。プロセッサから送信される通信信号は、トランシーバ内に各々配置された変調器及び周波数コンバータ（示されていない）に伝搬される。セルラートランシーバ内の電力増幅器（示されていない）は、信号の利得を、１つ以上の基地局２２乃至２４に送信するための適切なレベルまで上げる。
【００５６】
移動局３１の一実施形態においては、ＧＰＳ受信機２４及び／又はガリレオ受信機３５内の取得及び追跡回路によって生成されたデータは、通信リンク（例えば、セルラーチャネル）を通じて１つ以上の基地局２２乃至２４に送信される。次に、ロケーションサーバー２６は、１つ以上の衛星受信機３４及び３５からのデータ、データが測定された時間、及び基地局自体の衛星受信機又は該データのその他のソースから受信されたエフェメリスデータに基づいて移動局３１の位置を決定する。これで、位置特定データを移動局３１又はその他の遠隔位置に送信して戻すことができる。通信リンクを利用するポータブル受信機に関するさらなる詳細事項が、共通譲渡された米国特許番号５，８７４，９１４において開示されている。
【００５７】
移動局３１は、データ入力デバイス及びデータ出力データ（いずれも示されていない）をさらに提供することができるユーザーインタフェース（示されていない）を含むことができる。
【００５８】
データ入力デバイスは、典型的には、ユーザーから手作業で又は他の電子デバイスから自動的に入力データを受信することに応じてプロセッサにデータを提供する。手作業による入力に関しては、データ入力デバイスはキーボード及びマウスであるが、例えばタッチ画面、又はマイクと音声認識アプリケーションであることもできる。
【００５９】
データ出力デバイスは、典型的には、ユーザー又は他の電子デバイスによって用いるためにプロセッサからデータを提供する。ユーザーへの出力に関しては、データ出力デバイスは、表示信号をプロセッサから受信することに応じて１つ以上の表示画像を生成するディスプレイであるが、例えばスピーカー又はプリンタであることもできる。表示画像の例は、例えば、テキスト、グラフィックス、映像、写真、画像、グラフ、チャート、書式、等であることもできる。
【００６０】
移動局３１は、あらゆる型のデータ記憶デバイス、例えば、コンピュータメモリデバイス又はその他の有形の又はコンピュータによって読み取り可能な媒体、を代表するメモリデバイス（示されていない）を含むこともできる。メモリデバイスは、１つ以上の場所に配置されて移動局の特定の実装に依存して１つ以上の技術として実装された１つ以上のメモリデバイスを代表するものである。さらに、メモリデバイスは、プロセッサによって読み取り可能であってデータ及び／又はプロセスを具体化した一連の命令を格納可能であるあらゆるデバイスであることができる。メモリデバイスの例は、限定されることなしに、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＰＲＯＭ、ディスク（ハード又はフロッピー（登録商標）ディスク）、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、フラッシュメモリ、等を含む。
【００６１】
移動局３１は、移動局３１の動作を制御するプロセッサ（示されていない）を含むことができる。プロセッサ内のその他のモバイル機能は、本明細書において説明されていない移動局３１のその他のいずれかの又はすべての機能を代表するものである。該その他のモバイル機能は、例えば、移動局３１が電話をかけること及びデータを通信することを許可するように移動局３１を動作させることを含む。
【００６２】
移動局３１は、移動局３１の電気的素子に関するポータブルな電気エネルギーを貯蔵及び提供するポータブル電源（示されていない）を含むことができる。ポータブル電源の例は、限定されることなしに、電池と、燃料電池と、を含む。ポータブル電源は、充電可能であること又は充電可能でないことができる。ポータブル電源は、典型的には、限られた量の貯蔵された電気エネルギーを有しており、移動局が動作し続けることができるようにある程度の量を使用後に交換又は再生する必要がある。
【００６３】
移動局３１は、固定型（すなわち、静止型）及び／又は移動型（すなわち携帯式）であることができる。移動局３１は、様々な形態で実装することができ、限定されることなしに、次のデバイス、すなわち、パソコン（ＰＣ）、デスクトップコンピュータ、ラップトップコンピュータ、ワークステーション、ミニコンピュータ、メインフレーム、スーパーコンピュータ、ネットワークに基づくデバイス、データプロセッサ、パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）、スマートカード、携帯電話、ページャー、腕時計のうちの１つを含む。
【００６４】
位置特定用途
位置特定用途例は、陸上、海上、及び空中における無限の様々な用途を含む。科学界は、精密タイミング能力及び位置情報に関してＧＰＳを用いる。測量士は、ますます増加しつつある測量作業に関してＧＰＳを用いる。娯楽における位置特定用途は、利用可能な娯楽スポーツ数と同じくらい多様である。位置特定は、例えばハイカー、ハンター、マウンテンバイク乗り手、クロスカントリースキーヤーの間で頻繁に用いられる。指定された所在位置までの経路を見つけるため又は進行方向又は速度を知るために自己の現在位置を常に追跡する必要がある人は、全地球測位システムの利益を利用することができる。位置特定は、現在では車両においても一般的である。幾つかの基本的なシステムが配備されており、ボタンを押すだけで（例えば、現在位置を派遣センターに送信することによって）道路に関する緊急援助を提供する。より精巧なシステムは、街路図上における車両の位置も示す。現在は、これらのシステムは、運転者が自分の現在位置を常に追跡することを可能にし、行き先に到着する上での最良のルートを提案する。
【００６５】
位置特定は、緊急時における携帯電話の位置を決定することに関して及び所在位置に基づくサービスに関して役立つ。米国におけるセルラー位置特定の展開は、連邦通信委員会（ＦＣＣ）拡大９−１−１命令によるものである。該命令では、ネットワークに基づくソリューションに関しては、６７％の呼に関して１００ｍの精度であること、９５％の呼に関しては３００ｍの精度であること、ハンドセットに基づくソリューションに関しては、６７％の呼に関して５０ｍ、９５％の呼に関して１５０ｍであることを要求している。緊急呼が開始されると、緊急サービス調整センター−緊急通報センター（ＰＳＡＰ）は、ＭＬＣにおいて計算された位置を利用する。欧州及びアジアでは、位置情報サービス（ＬＢＳ）によって促進されているが、これらの地域では、緊急サービスセルラー位置特定に関する要求事項が確立されているか又は確立中である。
【００６６】
全地球的航法衛星システム（ＧＮＳＳ）
Ａｓｓｉｓｔｅｄ−ＧＮＳＳ（Ａ−ＧＮＳＳ）は、“拡大”又は“拡張”ＧＮＳＳ（Ｅ−ＧＮＳＳ）とも呼ばれ、ＧＰＳに加えてその他の衛星航法システムに概念を拡大している。例えば、１０年以内に、ＧＰＳ、ＧＬＯＮＡＳＳ、ガリレオ、及びその他の衛星を含む８０のＧＮＳＳ衛星が地球軌道上を周回し、各システムに関する異なる基準に基づいて様々な信号を送信することになる可能性がある。この結果、受信機（移動型又は固定型を問わない）がこれまでよりもはるかに多くの衛星及び送信信号にアクセス可能になり、位置決定の精度及び歩留まりの両方を向上させることが可能になる。より多く衛星ということは、位置精度が衛星ジオメトリの影響をこれまでより受けにくいことを意味し、位置計算を行うときにより大きい冗長性を提供する。
【００６７】
単純化されたＧＮＳＳアーキテクチャが図１に示される。セルラーシステム１２、又はその他の型の広域基準ネットワーク（ＷＡＲＮ）は、無線ネットワークの地理上のカバレッジエリア上空に配置されるＧＮＳＳ受信機のネットワークである。セルラーシステム１２は、ブロードキャスト航法メッセージをＧＮＳＳ衛星から受信し、該メッセージをキャッシングのためにＡ−ＧＮＳＳサーバー（例えば、ＰＤＥ ２６）に提供する。移動局３１が緊急コールをするか又は位置特定を要求するサービスが呼び出され、Ａ−ＧＮＳＳサーバーにメッセージが送信される。ＰＤＥ２６は、１つ以上の基地局２２乃至２４の位置を用いて要求されるＧＮＳＳ援助データを概算位置として計算として移動局３１に提供する。
【００６８】
基準
Ａ−ＧＰＳサーバーの異なる構成要素が３ＧＰＰ ＴＳ ２３．２７１、ＴＳ４３．０５９及びＴＳ２５．３０５において定義されている。サービングモバイルロケーションセンター（ＳＭＬＣ）が無線ネットワークの一部として配備され、その目的は、ネットワーク内におけるハンドセットの位置を決定することである。
【００６９】
ＳＭＬＣはＧＳＭ／ＧＰＲＳネットワークにおいて実行し、ＵＭＴＳネットワークにおいてはスタンドアロンＳＭＬＣ（ＳＡＳ）、ユーザープレーンソリューションにより異なる無線アクセス型をサポート時にはＳＵＰＬロケーションプラットフォーム（ＳＬＰ）と呼ばれる。ＳＭＬＣは、すべてのハンドセットに基づく及びネットワークに基づく無線位置特定方法をサポートすることができ、ハンドセットに基づくバージョン及びハンドセットによる補助バージョンの両バージョンにおけるＡ−ＧＰＳを含む。
【００７０】
ハンドセットによるＡ−ＧＰＳメッセージ送信のためのプロトコルをサポートする仕様（すなわち基準）が数種類存在する。ＧＳＭネットワークは、ＲＲＬＰ仕様を用いる。ＵＭＴＳネットワークは、無線資源制御（ＲＲＣ）仕様を用いる。ＣＤＭＡネットワークは、ＴＩＡ ＩＳ−８０１仕様及び３ＧＰＰ２ Ｃ．Ｓ００２２仕様を用いる。これらの仕様の各々は、同じ基本情報を符号化するための異なる方法を規定しているが、採用された無線技術専用である。本説明は、ＲＲＬＰ仕様の修正例（例えば選択肢）について説明するものであるが、ＲＲＣ仕様、ＩＳ−８０１及びＣ．Ｓ００２２仕様又はその他のいずれかの仕様を修正して同じ又は同様の効果を達成させるようにすることが可能である。
【００７１】
ＲＲＬＰ仕様は、測位命令及び可能な場合の援助データを移動局３１に提供する測位要求メッセージ３６（図１）と、移動局３１からの移動局３１位置推定値又は疑似距離測定値をセルラーシステム１２に提供する測位応答メッセージ３７（図１）と、を含む。ＲＲＣ仕様、ＩＳ−８０１／Ｃ．Ｓ００２２仕様又はその他のいずれかの仕様は、同じ又は同様の効果を達成させるための要求及び／又は応答メッセージを含むことができる。
【００７２】
ＲＲＬＰ測位メッセージを修正するための４つの選択肢
図２は、本発明の一側面による、ＲＲＬＰ仕様に関するＲＲＬＰ測位要求メッセージ３６（図１参照）及びＲＲＬＰ測位応答メッセージ３７（図１参照）を修正するための４つの選択肢を表す表Ａを示す。表Ａにおいては、ＲＲＬＰ測位要求メッセージ３６及びＲＲＬＰ測位応答メッセージ３７は、表１及び表２において現ＲＲＬＰ仕様に関してそれぞれ表されている。選択肢１は、表３及び４において修正されたＲＲＬＰ測位要求メッセージ及び修正されたＲＲＬＰ測位応答メッセージをそれぞれ提供する。選択肢２は、表５及び６において修正されたＲＲＬＰ測位要求メッセージ及び修正されたＲＲＬＰ測位応答メッセージをそれぞれ提供する。選択肢３は、表７及び８において修正されたＲＲＬＰ測位要求メッセージ及び修正されたＲＲＬＰ測位応答メッセージをそれぞれ提供する。選択肢４は、表９及び１０において修正されたＲＲＬＰ測位要求メッセージ及び修正されたＲＲＬＰ測位応答メッセージをそれぞれ提供する。
【００７３】
選択肢１は、ガリレオ／ＧＮＳＳを新たな衛星位置特定方法として導入する。
【００７４】
選択肢２は、“ＧＮＳＳ位置特定方法”を導入し、様々な衛星群（ＧＰＳ、ガリレオ、及び潜在的な将来の衛星航法システム又は衛星増強システム）の詳細を新しいＧＮＳＳ情報要素においてカプセル化する。
【００７５】
選択肢３は、特定の衛星群のインタフェース制御ドキュメント（ＩＣＤ）と無関係の“ＧＮＳＳ位置特定方法”を導入する。
【００７６】
選択肢４は、各々の選択肢１、２、及び３を評価及び比較後に選択肢２及び選択肢３の利点の組合せを導入する。
【００７７】
選択肢１、２、及び３は、ガリレオ／ＧＮＳＳをどのような方法でＲＲＬＰ仕様に追加可能であるかについて説明されている。
【００７８】
測位要求メッセージ及び測位応答メッセージの修正方法
図３は、本発明の一側面により、４つの選択肢のうちの１つに従って現在のＲＲＬＰ仕様に関するＲＲＬＰ測位要求メッセージ３６及びＲＲＬＰ測位応答メッセージ３７を修正するための方法３８を示す。ブロック５０において方法３８が開始する。ブロック５１において、方法３８は、ＲＲＬＰ測位要求メッセージ３６を識別する（例えば表１）。ブロック５２において、方法３８は、選択肢１（例えば表３）、選択肢２（例えば表５）、選択肢３（例えば表７）、又は選択肢４（例えば表９）に従ってＲＲＬＰ測位要求メッセージ３６（例えば表１）を修正する。ブロック５３において、方法３８は、ＲＲＬＰ測位要求応答メッセージ３７を識別する（例えば表２）。ブロック５４において、方法３８は、選択肢１（例えば表４）、選択肢２（例えば表６）、選択肢３（例えば表８）、又は選択肢４（例えば表１０）に従ってＲＲＬＰ測位応答メッセージ３７（例えば表２）を修正する。
【００７９】
表３、５、７、及び９の各々は、選択肢１、２、３、及び４に関する修正されたＲＲＬＰ測位要求メッセージをそれぞれ表し、表１に示される現在のＲＲＬＰ測位要求メッセージの要素と、第２のＧＮＳＳシステム（例えば、ガリレオ）をサポートする新しい要素６０と、を含む。表４、６、８、及び１０の各々は、選択肢１、２、３、及び４に関する修正されたＲＲＬＰ測位応答メッセージをそれぞれ表し、ＧＮＳＳシステム（例えば、ガリレオ）に関する新しい要素６０と同様に、表２に示される現在のＲＲＬＰ測位応答メッセージの要素を含む。参照番号６０は、一般的には、表３乃至１０の各々における新しい要素を一般的に識別するが、これらの表の各々における新しい要素は異なることができる。表３乃至１０の各々においては、現在の要素が最初に示されて新しい要素が後続するが、このことは必須事項ではない。従って、各々の表３、５、７、及び９の最初は表１と同じであり、表１の要素を含み、各々の表４、６、８、及び１０の最初は表２と同じであり、表２の要素を含む。
【００８０】
現在のＲＲＬＰ測位要求メッセージ及び応答メッセージ
図４は、本発明の一側面による、現在のＲＲＬＰ仕様に関するＲＲＬＰ測位要求メッセージ３６を表す表１を示す。図５は、本発明の一側面による、現在のＲＲＬＰ仕様に関するＲＲＬＰ測位応答メッセージ３７を表す表２を示す。
【００８１】
図４及び５は、アシステッド−ＧＰＳ（Ａ−ＧＰＳ）に関するＲＲＬＰ仕様において現在説明されるＲＲＬＰ測位要求メッセージ及びＲＲＬＰ測位応答メッセージをそれぞれ例示し、ＲＲＬＰ仕様へのガリレオの導入のための変更を示す。ＲＲＬＰ仕様（ＴＳ４４．０３１）は、主ＧＥＲＡＮ仕様であり、ガリレオ／ＧＮＳＳをサポートするために修正する必要がある。ＲＲＬＰ仕様は、測位命令及び援助データ要素の詳細を含む。
【００８２】
ＲＲＬＰ仕様は、測位命令及び可能な場合の援助データを移動局３１に提供する測位要求メッセージと、移動局３１からの移動局３１位置推定値又は疑似距離測定値をセルラーシステム１２に提供する測位応答メッセージと、を含む。
【００８３】
ガリレオ／ＧＮＳＳの導入に関して必要な変更が、表１及び２の右端の列において要約される。右端の列内が空欄である場合は、変更が要求されないことを示す。右端に示される変更は、特定の選択肢（すなわち、選択肢１乃至４）のみを対象にしたものではなく、いずれの既存のＡ−ＧＰＳパラメータを再使用可能であるか又は交換、拡大又はその他の形での修正を行う必要があるかを示す。幾つかの場合においては、幾つかのパラメータ変更を最終決定できるようになる前にガリレオに関する追加情報が必要になる（最終仕様）。
【００８４】
表１と２、及び表３乃至１０の各々において、“＞”シンボル数は、ＡＳＮ．１符号化内におけるフィールドの階層レベルを示す。
【００８５】
選択肢１−新しい位置特定方法“ガリレオ”
図６及び７は、本発明の一側面による、選択肢１に従った修正されたＲＲＬＰ測位要求メッセージを表す表３を示す。図８及び９は、本発明の一側面による、選択肢１に従った修正されたＲＲＬＰ測位応答メッセージを表す表４を示す。
【００８６】
選択肢１において、表１に示されるように、Ａ−ＧＰＳと同様に、新しいガリレオ要素６０が現在のＲＲＬＰ仕様に追加される。現在のＡ−ＧＰＳ専用情報要素が引き続き用いられ、新しいガリレオ専用情報要素６０が追加される。
【００８７】
ＲＲＬＰ仕様に関する修正は、例えばリリース７拡張コンテナ内において新しい情報要素を導入することであり、測位要求メッセージ及び測位応答メッセージに関するそれぞれの表３及び４において要約される。
【００８８】
選択肢１は、幾つかの方法で実装することができ、表３及び４は一例を説明する。
【００８９】
選択肢１の利点は、以下の項目を含む。
【００９０】
１． 現在のＲＲＬＰプロトコルが直線的に展開される。既存のＡ−ＧＰＳ情報要素が、結合されたＧＰＳ−ガリレオ受信機に関して依然として用いられる。Ａ−ＧＰＳ専用受信機は、既存のＡ−ＧＰＳ情報要素を引き続き使用し、ガリレオ専用受信機は、新しく追加された情報要素のみを用いるか又は新しく追加された情報要素をほとんどの場合に用いる。
【００９１】
２． 既存のプロトコル及びＡ−ＧＰＳ実装の後方互換性が保持される。既存のＡ−ＧＳＰ実装（ＳＭＬＣ及びＭＳ）は、ガリレオの導入による影響を受けない。
【００９２】
３． 従来の及びアシステッドＧＮＳＳモードは、異なるユーザーアルゴリズムを要求しない。
【００９３】
選択肢１の難題は、以下の項目を含む。
【００９４】
１． 援助データ要素はＩＣＤ専用である。従って、最終的なガリレオＩＣＤが利用可能になる前にすべての要求されるガリレオ援助データ要素を定義することができない可能性がある。
【００９５】
２． 一般的手法でない。新しいＧＮＳＳシステムを追加しなければならなくなるごとに、仕様を適宜修正しなければならない。
【００９６】
選択肢２−新しい位置特定方法“ＧＮＳＳ”
図１０及び１１は、本発明の一側面による、選択肢２に従った修正されたＲＲＬＰ測位要求メッセージを表す表５を示す。図１２及び１３は、本発明の一側面による、選択肢２に従ったＲＲＬＰ測位応答メッセージを表す表６を示す。
選択肢２においては、新しい位置特定方法“ＧＮＳＳ”が導入され、ＧＰＳ及び／又はガリレオ専用情報要素がＧＮＳＳ情報要素においてカプセル化される。
【００９７】
ＲＲＬＰ仕様に関して要求される修正は、例えばリリース７拡張コンテナ内において新しい情報要素を導入することであり、測位要求メッセージ及び測位応答メッセージに関するそれぞれの表５及び６において要約される。
【００９８】
選択肢２は、幾つかの方法で実装することができ、表５及び６は一例を説明する。表５及び６に示される例は、ＧＰＳ及びガリレオに関しては共通のＡＳＮ．１符号化が可能であると仮定する提案に従ったものである。
【００９９】
選択肢２の利点は以下の項目を含む。
【０１００】
１． 選択肢２の結果として、同じＧＮＳＳシグナリングを共有する上でＧＰＳ及びガリレオと十分な適合性を有することを条件として、ＲＲＬＰにおいて新しいＧＮＳＳシステムに関する追加のＡＳＮ．１符号化を少なくすることができる。
【０１０１】
２． 従来の及びアシステッドＧＮＳＳモードは、異なるユーザーアルゴリズムを要求することができない。
【０１０２】
選択肢２の難題は以下の項目を含む。
【０１０３】
１．ＲＲＬＰにおいて２つの分枝（ｂｒａｎｃｈ）が生成される。現在のＡ−ＧＰＳ実装は、既存の情報要素を引き続き使用することになり、将来のＧＰＳ／ガリレオ実装（ＳＭＬＣ及びＭＳ）は、既存のＡ−ＧＰＳ情報要素及び新しいＧＮＳＳ情報要素の両方をサポートしなければならない。端末及びＳＭＬＣがＧＮＳＳに関する能力を有する場合は、Ａ−ＧＰＳ専用である場合においても新しいＧＮＳＳ情報要素のみを用いることができる。しかしながら、すべてのネットワーク内のすべてのＳＭＬＣが両方のプロトコル分枝をサポートするわけではないため、ＧＮＳＳに関する能力を有する端末は、依然として既存のＡ−ＧＰＳ情報要素も同様にサポートしなければならない（例えば、ＧＮＳＳがリリース７に追加されると仮定した場合は、すべてのＳＭＬＣがリリース７をサポートするまでは、新たなリリース７に関する能力を有する端末はリリース６もサポートしなければならない。
【０１０４】
２．Ａ−ＧＰＳ関連情報要素は、既存のＲＲＬＰ及び新しいＧＮＳＳ分枝において２回定義される。
【０１０５】
３． 援助データ要素はＩＣＤ専用であるが、共通のＡＳＮ．１符号化を有する。共通のＡＳＮ．１符号化は、実行可能でない場合がある。
【０１０６】
４． この選択肢を用いる将来の航法システム及び増強システムがＧＰＳ及びガリレオと十分な適合性を有さない場合は、これらの将来のシステムを追加することは困難又は不可能な場合がある。その場合は、異なる選択肢（例えば、選択肢１又は選択肢４）に戻ることが必要になる場合がある。
【０１０７】
選択肢３−いずれのＩＣＤからも独立した新しい位置特定方法“ＧＮＳＳ”
図１４は、本発明の一側面による、選択肢３に従った修正されたＲＲＬＰ測位要求メッセージを表す表７を示す。図１５及び１６は、本発明の一側面による、選択肢３に従ったＲＲＬＰ測位応答メッセージを表す表８を示す。
【０１０８】
選択肢３は、選択肢２と同様である（すなわち、新しい測位方法“ＧＮＳＳ”が導入される）が、この手法は、衛星群データの点に加えて構造の点でも一般的であることが維持される。援助データ要素及び測定結果は、いずれのＩＣＤについても専用にならない。
【０１０９】
衛星航法データを用いるか又はＡ−ＧＰＳ概念を再度用いるか又は拡張する代わりに、Ａ−ＧＮＳＳ能力を有する端末に関して測位援助データが特に生成される。例えば、ＧＰＳ又はガリレオエフェメリスパラメータとは無関係に航法モデルが符号化され、中高度地球周回軌道（ＭＥＯ）衛星に関する軌道モデルで十分になる。時間は、ＧＰＳ又はガリレオ曜日（ＴＯＷ）から独立しており、例えば、世界標準時座標（ＵＴＣ）を用いることが可能である。
【０１１０】
ＲＲＬＰにおいては、選択肢３は、選択肢２と同様にみえるが、個々の衛星群を明確に区別する必要がない。ＧＰＳ／ガリレオ受信機は、ＧＰＳ及びガリレオ専用信号を測定することを可能にする必要があるため、異なる衛星群を多少区別する必要が依然としてある。表７及び８において一例が概説される。すべての追加要素に関する詳細を新たに定義する必要があり、特定のＩＣＤは参照されない。
【０１１１】
選択肢３の利点は、以下の項目を含む。
【０１１２】
１． プロトコルの観点からは一般的な手法である。移動局受信機は、援助データを受信して測定値を戻す観点からＧＰＳ及びガリレオ衛星群を単一のＧＮＳＳとみなす。
【０１１３】
２． 援助データ要素は、特定のＩＣＤに依存しない。将来のシステムは、仕様に関して最低限の変更が要求されるか又はまったく要求されない形でサポートされる。
【０１１４】
選択肢３の難題は、以下の項目を含む。
【０１１５】
１． ＲＲＬＰにおいて２つの分枝が生成される。現在のＡ−ＧＰＳ実装は、既存の情報要素を引き続き使用することになり、将来のＧＰＳ／ガリレオ実装（ＳＭＬＣ及びＭＳ）は、既存のＡ−ＧＰＳ情報要素及び新しいＧＮＳＳ情報要素の両方をサポートしなければならない。端末及びＳＭＬＣがＧＮＳＳに関する能力を有する場合は、Ａ−ＧＰＳ専用である場合においても新しいＧＮＳＳ情報要素のみを用いることができる。しかしながら、ネットワーク内のＳＭＬＣが両方のプロトコル分枝をサポートすることは保証できないため、ＧＮＳＳに関する能力を有する端末は、依然として既存のＡ−ＧＰＳ情報要素をサポートしなければならない（例えば、ＧＮＳＳがリリース７に追加されると仮定した場合は、ＳＭＬＣがリリース７をサポートするまでは、新たなリリース７に関する能力を有する端末はリリース６もサポートしなければならない）。
【０１１６】
２． この手法を真に一般的な手法として維持するためには新しい共通の軌道モデル及び新しい測地学的基準フレームを定義することが必要になる場合がある。既存のＡ−ＧＰＳユーザーアルゴリズムをこれ以上用いることができない可能性がある。新しいＧＮＳＳプロトコルは、既存のＡ−ＧＰＳ実装とは適合しない。
【０１１７】
３． 従来のＧＮＳＳ実装及びアシステッドＧＮＳＳ実装は異なることになる。従来のモード及び援助モードに関する異なるユーザーアルゴリズムが必要になることがある。従来のモードは、今後は援助モードの特殊ケースであるとみることはできない。
【０１１８】
新選択肢４−既存のＧＰＳユニット及びフォーマットを使用するガリレオの追加
図１７及び１８は、本発明の一側面による、選択肢４に従ったＲＲＬＰ測位要求メッセージを表す表９を示す。図１９及び２０は、本発明の一側面による、選択肢４に従ったＲＲＬＰ測位応答メッセージを表す表１０を示す。
【０１１９】
選択肢２及び選択肢３の難題のうちの１つは、ＲＲＬＰにおいて新しいプロトコル分枝を導入することであり、Ａ−ＧＰＳのサポートに関して２つの異なるプロトコルフォーマットが存在することになることを意味する。従って、ガリレオの導入は、最終的にはＡ−ＧＰＳ専用実装に対しても影響を有する可能性がある。他方、選択肢２及び選択肢３は、一般的であることを試み、“全地球的航法衛星システム（ＧＮＳＳ）”の概念を導入する。選択肢３は、特定のＩＣＤから独立しており、従って将来の衛星システムは仕様を最低限変更するだけで又は仕様を変更する必要なしにサポートされるという利点も有する。
【０１２０】
選択肢４は、選択肢１、２、及び３の利点を結合させ、選択肢１、２、及び３と関連するほとんどの難題を回避する代替手法について説明するものである。
【０１２１】
選択肢４においては、ガリレオ又はその他のＧＮＳＳシステムは、既存のＡ−ＧＰＳ情報要素を用いて追加される。新しいガリレオ（又はその他のＧＮＳＳ）専用の情報要素（例えば、選択肢１及び２）又は新しいＧＮＳＳ情報要素（例えば、選択肢３）を定義する代わりに、新しいガリレオ専用ＳＶ−ＩＤを導入することによってガリレオ宇宙ビークル（ＳＶ）に関しても既存のＡ−ＧＰＳ情報要素が用いられる。既存のＳＶ−ＩＤ１−６４は、ＧＰＳ衛星専用で用いられ、追加のＳＶ−ＩＤ、例えば６５乃至１２８は、ガリレオ用に予約される。将来の衛星航法システムが容易に追加できるようにするための十分な追加のＳＶ−ＩＤが定義される。
【０１２２】
ガリレオ及び構想される将来の情報要素は、メートル、秒、ラジアン、Ｈｚ、等に変換することができ、これらは、既存のＧＰＳ単位又はフォーマットに変換することができる。変換は、情報要素の送信機及び受信機の両方において同じように適用される適切に定義された共通の仮定事項に基づく。既存のＧＰＳ情報要素パラメータは適合可能な衛星システムを網羅する適切な範囲を有するため、該変換が可能である。
【０１２３】
新しいガリレオＳＶ−ＩＤに関する時間に依存する援助データは、ＧＰＳ時間に変換することができ（選択肢４ａ−以下の仮想ＧＮＳＳ時間を参照）、又はＧＰＳからガリレオ時間オフセット（ＧＧＴＯ）への変換パラメータとともにガリレオ時間を用いることができる（選択肢４ｂ）。ＳＭＬＣ（選択肢４ａ）又はＭＳ（選択肢４ｂ）のいずれかが、共通ＧＰＳ時間枠への変換を実施する。
【０１２４】
ＲＲＬＰ ＡＳＮ．１における既存のＳＶ−ＩＤは拡張不能であるため、将来のＧＮＳＳ又は増強システムの追加を許容する、例えば最大で２５５（又は５１１又は１０２３）のＩＤを網羅する新しい“追加のＳＶ−ＩＤ”を定義する必要がある。ＳＶに依存するすべての既存のＧＰＳ援助データは、６４よりも大きいＳＶ−ＩＤに関して適用可能な“追加援助データ”ＩＥにおいて定義される。“追加援助データ”ＩＥの符号化は、ＧＰＳに関する現在の援助データＩＥとまったく同じである。従って、既存のプロトコル及び実装に対する影響は最小限であるが、この手法は依然として一般的である。
【０１２５】
ＩＳ−８０１−Ｂ等のその他のロケーションプロトコルは、ＳＶ−ＩＤ用の十分な予備ビットを既に有する。従って、該ロケーションプロトコルでは“追加援助データ”ＩＥは必要にならず、既存のロケーションプロトコル及び実装への影響をさらに低減させる。
【０１２６】
選択肢４を実装することが可能な場合が幾つか存在する。表９及び１０に示される例は、１つの可能例であるにすぎない。幾つかの新しいＡＳＮ．１符号化は、ＲＲＬＰセグメントを生成するための規則を規定することによって回避することができる。例えば、新しい衛星群ＩＤパラメータ（又は可能な場合のＳＶ ＩＤ増分）は、衛星群専用データを含むあらゆるＲＲＬＰ構成要素内に含めることができる。従って、２つ以上の衛星群に関するデータは、同じＲＲＬＰ構成要素内には含められない。このことは、衛星群に関する既存のＧＳＰ ＡＳＮ．１パラメータの再使用を可能にし、新たなＡＳＮ．１の定義を回避する。
【０１２７】
選択肢４の利点は、以下の項目を含む。
【０１２８】
１．一般的手法であるが、既存のプロトコル及び実装と依然として適合可能である。ユーザー受信機は、（援助データを受信して測定値を戻す観点から）ＧＰＳ及びガリレオ衛星群を単一のＧＮＳＳとみなす。
【０１２９】
２．現在のプロトコルを発展させたものである。結合ＧＰＳ−ガリレオ受信機に関して既存のＡ−ＧＰＳ情報要素が依然として用いられる。
【０１３０】
３．既存のプロトコル及びＡ−ＧＰＳ実装の後方互換性が確保される。既存のＡ−ＧＰＳ実装は、ガリレオの導入による影響を受けない。
【０１３１】
仮想ＧＮＳＳ時間
本発明は、ＧＰＳ及びガリレオ（又はその他のいずれかの衛星航法システム又は増強システム）において用いられる異なる航行タイムスケールを取り扱うように適合化された通信システム、方法及び装置を含む。
【０１３２】
本発明の諸側面が図１及び２１を参照して説明される。本発明の一側面により、ロケーションサーバー２６（例えば、３ＧＰＰにおけるＳＭＬＣ）は、“仮想ＧＮＳＳ”時間を維持して仮想ＧＮＳＳ時間をモバイル受信機３１に通信するように適合化される。仮想ＧＮＳＳ時間は、移動局３１がＧＰＳ及びガリレオ衛星群を単一の全地球的航法衛星システム（ＧＮＳＳ）であると“みる”ことを可能にする。従って、移動局３１は、ＧＰＳ又はガリレオ観測結果をＧＧＴＯに関して補正する必要がない。本発明の改良点は、既存の移動局の性能を向上させ、新しい移動局に関連するコストを低減する。
【０１３３】
ロケーションサーバー２６は、ＧＧＴＯを移動局３１に提供する代わりに、航法モデル及びクロック補正援助を移動局３１に提供するときにＧＧＴＯを考慮に入れる。動作上は、移動局３１は、ＧＰＳ及びガリレオブロードキャストからのクロック補正を利用せず、むしろロケーションサーバー２６によって計算されて仮想ＧＮＳＳ時間を参照するクロック補正を利用する。
【０１３４】
図２１は、仮想ＧＮＳＳ時間の計算において使用可能なタイミング図を示す。異なる航法システムを区別するために図２１の異なる地域が用いられる。図２１の上部分は、衛星（例えば、ＧＰＳ及びガリレオ）における時間を示し、下部分は、移動局３１における時間を示す。
【０１３５】
一例として、ＧＰＳシステム時間は、１ミリ秒の倍数で示される。各ＧＰＳ衛星は、ＧＰＳシステム時間から一定のオフセットを有する自己のクロックを有する。このオフセットは、図２１においては、“ＧＰＳ ＳＶ＃１クロックバイアス”及び“ＧＰＳ ＳＶ＃Ｎｓａｔクロックバイアス”として示される。ＧＰＳクロックバイアスは、移動局３１においては、セルラーネットワーク１２から受信されるか又はＧＰＳブロードキャスト航法メッセージを復号することによって入手されたクロック補正パラメータを用いて計算することができる。
【０１３６】
図２１の上部分にはガリレオタイミング図も示される。ガリレオオープンサービスは、４ミリ秒の符号を使用し、従ってガリレオシステム時間は４ミリ秒の倍数で示される。ＧＰＳの動作におけるのと同じように、各衛星は、ガリレオシステム時間からの一定のオフセットを有する自己のクロックを有する。このオフセットは、図１においては、“ガリレオＳＶ＃１クロックバイアス”及び“ガリレオＳＶ＃Ｎｓａｔ２クロックバイアス”として示される。ガリレオクロックバイアスは、移動局３１においては、ＧＰＳクロックバイアスを参照して上述されるように、ガリレオクロック補正パラメータを用いて計算することができる。
【０１３７】
上述されるように、ＧＰＳ及びガリレオシステム時間は、独立した時間枠である。従って、図２１において“ＧＰＳ−ガリレオ時間オフセット（ＧＧＴＯ）”で表されてＧＰＳタイムラインとガリレオタイムラインとの間において示される２つのシステム時間の間にオフセットが存在する。図２１の例においては、このＧＧＴＯは１ミリ秒未満であること及びＧＧＴＯにおいては整数秒数は無視されると仮定される。
【０１３８】
上述されるように、ＧＰＳ及びガリレオ衛星信号測定値を位置計算に関して用いる移動局３１は、次の入力、すなわち、ＧＰＳエフェメリス及びＧＰＳクロック補正パラメータ、ガリレオエフェメリス及びガリレオクロック補正パラメータ、及びＧＰＳ−ガリレオ時間オフセット（ＧＧＴＯ）を有することが必要になる。
【０１３９】
幸運なことに、本発明の諸側面は、移動局３１によって受信されるデータ量及び移動局３１によって要求される処理量を簡素化する。ロケーションサーバー２６は、移動局３１にＧＧＴＯを通信する代わりに、仮想ＧＮＳＳ時間を決定し、仮想ＧＮＳＳ時間に関するＧＰＳ及びガリレオクロック補正パラメータを計算することができる。仮想ＧＰＳＳ時間は、あらゆる適切な時間ベース、例えばＵＴＣ又はセルラー時間（又は、特殊ケースとして、ＧＰＳ又はガリレオ時間）であることができる。仮想ＧＮＳＳ時間を用いることで、移動局３１は、ＧＰＳ又はガリレオ疑似距離を区別する必要がなく、従って上記の衛星ジオメトリに関わりなく一様に動作する。ロケーションサーバー２６によって決定された場合の仮想ＧＮＳＳ時間が図２１の最上部に示される。
【０１４０】
ロケーションサーバー２６は、仮想ＧＮＳＳ時間とＧＰＳ及びガリレオシステム時間との間におけるオフセットを決定するようにさらに適合化される。ＧＮＳＳクロック補正パラメータは、ロケーションサーバー２６によって、既知のＧＰＳ及びガリレオクロック補正、さらにはＧＧＴＯ及び仮想ＧＮＳＳ時間とＧＰＳ又はガリレオ時間との間におけるオフセットを用いて計算される。
【０１４１】
図１の下部分は、ユーザー受信機におけるタイミングを示す。ＭＳは、ＧＰＳ及びガリレオ符号位相測定を通常どおり行う。ＧＰＳ及びガリレオ衛星は、例えば３ＧＰＰによって定義されたＳＶ番号等の定義済みのＳＶ番号を有することができる。例えば、ＧＰＳ衛星の各々には、＃１乃至＃Ｎｓａｔの番号を付けることができ、ガリレオ衛星の各々には、＃Ｎｓａｔ＋１乃至＃Ｎｓａｔ２の番号を付けることができ、これらの番号は、３ＧＰＰの衛星番号ＳＶ＃１乃至＃Ｎｓａｔ＋Ｎｓａｔ２に有効な形で変換される。移動局３１は、正確なレプリカ符号との相互関連づけを行うためにいずれのＳＶ番号がＧＰＳ及びガリレオ衛星にそれぞれ属するかを認識するように適合化することができる。
【０１４２】
個々の符号−位相測定値は、従来の方法で衛星送信時間に変換され、疑似距離測定値を計算するために用いることができる。ＳＶｉまでの疑似距離ρｉの定義は、方程式１において定義される。
【０１４３】
ρｉ（ｎ）＝ｃ（ＴＲ（ｎ）−Ｔｎ（ｎ）） （１）
ここで、ｃは、伝搬定数（光の速度）であり、ＴＲ（ｎ）は、受信機のクロックのエポックｎに対応する受信時間であり、Ｔｎ（ｎ）は、ＳＶｉクロックに基づく送信時間である。
【０１４４】
衛星によって送信されたＰＲＮ符号が、該ＰＲＮ符号とレプリカＰＲＮ符号を相互に関連させるように適合化された移動局３１に到着時には、ＧＰＳ又はガリレオ週の始まりに関するレプリカ符号の符号位相オフセットは、ＳＶｉの送信時間を表す。図１の例（下側の“ＭＳにおいて”を用いた場合、ＳＶ＃１（“観測されたＧＰＳ時間ＳＶ＃１”までの符号位相測定は、約３７０チップであり、この特定の衛星に関する送信時間は、方程式２において以下のように計算される。
【０１４５】
ＴＴＳＶｉ ＝１４５ｍｓ−３７０のＧＰＳチップ （２）
同様に、図１に示されるその他の３つの衛星測定例に関する送信時間は、以下のよう計算することができる。
【０１４６】
ＴＴＳＶＮsat ＝１３７ｍｓ−２００のＧＰＳチップ （３）
ＴＴＳＶＮsat＋１ ＝１４２ｍｓ−３０７０のガリレオチップ （４）
ＴＴＳＶＮsat＋Ｎｓａｔ２ ＝１３８ｍｓ−２９９５のガリレオチップ （５）
１つのＧＰＳ又はガリレオチップに関する継続時間は、約９７７ナノ秒である。図１の例における受信時間は、２１５ｍｓであり、従って、この例を用いた近似的な疑似距離は、以下に示されるとおりである。
【０１４７】
ρＳＶ１≒ｃ（２１５−１４４．６）≒ｃ・７０．４ｍｓ （６）
ρＳＶＮｓａｔ≒ｃ（２１５−１３６．８）≒ｃ・７８．２ｍｓ （７）
ρＳＶＮｓａｔ＋１≒ｃ（２１５−１３９）≒ｃ・７６ｍｓ （８）
ρＳＶＮｓａｔ＋Ｎｓａｔ１≒ｃ（２１５−１３５．１）≒ｃ・７９．９ｍｓ （９）
すべての衛星送信時間は、上述されるように、真のＧＰＳ又はガリレオ時間に関するバイアス誤差を含む（例えば、“ＧＰＳ ＳＶ＃１クロックバイアス”又は“ガリレオＳＶ＃１クロックバイアス”）。従来のＧＰＳ及び／又はガリレオ受信機処理においては、上記の衛星送信時間は、航法ブロードキャストメッセージから又はセルラー援助データから入手されたクロック補正パラメータを用いて航法プロセスにおけるこのＧＰＳ及びガリレオクロックバイアスに関して補正される。疑似距離は、通常は、大気遅延（例えば、電離層及び対流圏）及びその他の共通バイアス（例えば相対論的影響）に関してさらに補正される。
【０１４８】
従来の航法アルゴリズムは、ＧＰＳ又はガリレオ疑似距離を使用し、移動局３１の三次元位置及び移動局３１クロックバイアス（すなわち、ＧＰＳ又はガリレオシステム時間からの受信機のローカルクロックのオフセット）に関する解を求める。従って、（ＧＰＳ＋ガリレオ疑似距離を用いた）従来の結合ＧＰＳ／ガリレオ航法処理においては、移動局３１は、１つはＧＰＳ時間に関する受信機クロックバイアス、１つはガリレオ時間に関する受信機クロックバイアスの２つの受信機クロックバイアスを取り扱わなければならない。さらに、従来の結合ＧＰＳ／ガリレオ航法処理においては、ＧＰＳ及びガリレオ衛星までの疑似距離は、移動局３１において別々に処理する必要がある。ＧＰＳ及びガリレオ衛星までの疑似距離がバイアス誤差に関して補正された時点で（クロック補正及びその他）、ＧＰＳシステム時間とガリレオシステム時間との間の差を考慮に入れなければならない。ＧＰＳ及びガリレオ疑似距離を従来の航法アルゴリズムにおいて用いることができるようになる前に２つのシステム間の時間オフセット（ＧＧＴＯ）に関してＧＰＳ又はガリレオ疑似距離のいずれかを補正しなければならない。
【０１４９】
しかしながら、本明細書において説明される仮想ＧＮＳＳクロック補正パラメータに従い、結合ＧＰＳ／ガリレオ受信機に関して既存の従来の航法処理を用いることができる。ＧＰＳクロック補正をＧＰＳ疑似距離測定値に適用してガリレオクロック補正をガリレオ疑似距離測定値に適用し、ＧＧＴＯをＧＰＳ又はガリレオ疑似距離に適用する代わりに、共通のＧＮＳＳクロック補正が用いられ、ＧＧＴＯに関する補償を移動局３１において行う必要がない。従って、移動局３１における既存の航法処理手順を結合ＧＰＳ／ガリレオ測定値に関して用いることができる。すなわち、移動局３１は、ガリレオ疑似距離を、まさに追加のＧＰＳ疑似距離であると“みなし”、逆に、ＧＰＳ疑似距離を追加のガリレオ疑似距離であると“みなす”。
【０１５０】
本発明のさらなる詳細が、以下において本発明の一定の側面により使用可能な計算例を用いて説明される。
【０１５１】
以下の例においては、ＧＰＳ送信時間ｔｇｐｓは、以下によって与えられる。
【０１５２】
ｔｇｐｓ＝ｔｓｖｉｇｐｓ−Δｔｓｖｉｇｐｓ （１０）
ここで、ｔｓｖｉｇｐｓは、送信時の有効ＧＰＳ ＳＶｉ符号位相時間であり、Δｔｓｖｉｇｐｓは、ＧＰＳクロック補正パラメータを用いて計算されたＧＰＳ ＳＶｉ符号−位相時間オフセットである（図１の“ＧＰＳ ＳＶ＃ｉクロックバイアス”）。同様に、ガリレオ送信時間ｔｇａｌｉｌｅｏは、以下によって与えられる。
【０１５３】
ｔｇａｌｉｌｅｏ＝ｔｓｖｉｇａｌｉｌｅｏ−Δｔｓｖｉｇａｌｉｌｅｏ （１１）
ここで、ｔｓｖｉｇａｌｉｌｅｏは、送信時の有効ガリレオＳＶｉ符号位相時間であり、Δｔｓｖｉｇａｌｉｌｅｏは、ガリレオクロック補正パラメータを用いて計算されたガリレオＳＶｉ符号−位相時間オフセットである（図１の“ガリレオＳＶ＃ｉクロックバイアス”）。
【０１５４】
ＧＰＳシステム時間とガリレオシステム時間との間のオフセット（ＧＧＴＯ）は、以下によって与えられる。
【０１５５】
ｔｇｐｓ−ｔｇａｌｉｌｅｏ＝ｔｇｇｔｏ （１２）
ここで、ＧＧＴＯの符号は、規約事項である。ＧＰＳΔｔｓｖｉｇｐｓとガリレオΔｔｓｖｉｇａｌｉｌｅｏクロック補正、及びＧＧＴＯｔｇｇｔｏを移動局３１に提供する代わりに、ロケーションサーバー２６は、以下に示されるように仮想ＧＮＳＳ時間ｔｇｎｓｓに関するＧＮＳＳクロック補正パラメータΔｔｓｖｉを計算するように適合化される。
【０１５６】
ｔｇｐｓ−ｔｇｇｎｓｓ＝Δｔｇｐｓ−ｇｎｓｓ （１３）
ここで、Δｔｇｐｓ−ｇｎｓｓは、ＧＰＳシステム時間と仮想ＧＮＳＳ時間との間のオフセットであると定義される。これで、ＧＰＳ衛星及びガリレオ衛星の各々に関してロケーションサーバー２６によってＧＮＳＳ専用クロック補正パラメータを以下のように計算することができる。
【０１５７】
ＧＰＳ ＳＶｉに関しては、ロケーションサーバー２６は以下を計算するように適合化される。
【０１５８】
Δｔｓｖｉ＝Δｔｇｐｓ−ｇｎｓｓ＋ΔｔＳＶｉｇｐｓ （１４）
ガリレオＳＶｉに関しては、ロケーションサーバー２６は以下を計算するように適合化される。
【０１５９】
Δｔｓｖｉ＝Δｔｇｐｓ−ｇｎｓｓ＋Δｔｇｇｔｏ＋ΔｔＳＶｉｇａｌｉｌｅｏ （１５）
ここで、Δｔｓｖｉは、仮想ＧＮＳＳクロック補正である。ΔｔＳＶｉｇｐｓ、ΔｔＳＶｉｇａｌｉｌｅｏ及びｔｇｇｔｏに関する値は、ロケーションサーバー２６においてＧＰＳ及びガリレオブロードキャストメッセージから入手可能であり、Δｔｇｐｓ−ｇｎｓｓに関する値は、上記されるようにロケーションサーバー２６によって決定される。
【０１６０】
ＧＮＳＳクロック補正パラメータΔｔｓｖｉは、各ＧＰＳ及びガリレオ衛星に関してロケーションサーバー２６によって計算し、援助データメッセージにおいて一定のパラメータの形態で移動局３１に提供することができる。例えば、ＧＮＳＳクロック補正パラメータは、ＧＰＳ及びガリレオデータメッセージの両方において慣例的である多項式係数として移動局３１に提供することができる。
【０１６１】
本発明の様々な側面により、移動局３１は、航法処理においてＧＰＳ衛星とガリレオ衛星を直接区別しない。両衛星群は、疑似距離計算に関して単一のＧＮＳＳとして取り扱われる。結合された衛星群における１つ以上の衛星を識別するために、標準化されたＧＮＳＳ ＳＶＩＤを各ＧＰＳ衛星及びガリレオ衛星に割り当てることができる。例えば、ＧＰＳ衛星は、標準化された識別ＧＮＳＳ ＳＶ ＩＤｉ＝１乃至６４を通じて識別することができ、ガリレオ衛星は、標準化された番号ＧＮＳＳ ＳＶ ＩＤｉ＝６５乃至１２８を通じて識別することができる。移動局３１は、各ＧＮＳＳ ＳＶ ＩＤｉによっていずれのＧＰＳ又はガリレオＰＲＮ符号が用いられるかを認識するようにさらに適合化することができる。
【０１６２】
移動局３１は、単一の衛星群に関して現在行われているのと同じ形で、各衛星測定に関するＧＮＳＳ送信時間を計算するようにさらに適合化することができる。しかしながら、当業とは異なり、本発明の側面例の移動局３１は、ＧＰＳ又はガリレオ送信時間を直接区別する必要がない。ＧＮＳＳ送信時間は、以下のように計算することができる。
【０１６３】
ｔｇｎｓｓ ＝ｔｓｖｉ−Δｔｓｖｉ （１６）
ここで、ｔｓｖｉは、送信時の有効ＧＮＳＳ（ＧＰＳ又はガリレオ）ＳＶｉ符号位相であり、Δｔｓｖｉは、上記において定義された、ＧＮＳＳクロック補正パラメータ（図２１における“ＳＶ＃ｉ仮想クロックバイアス”）を用いて計算されるＧＮＳＳ ＳＶｉ符号−位相時間オフセットである。
【０１６４】
本発明の他の側面においては、ロケーションサーバー２６は、援助データを移動局３１に提供するように適合化することができる。援助データは、例えば、可視ＧＮＳＳ ＳＶ ＩＤのリストと、対応するＧＮＳＳエフェメリスパラメータ（ＧＰＳ及びガリレオ専用パラメータであることができる）と、仮想ＧＮＳＳ時間と、ＧＮＳＳクロック補正と、を含むことができる。
【０１６５】
本発明の他の側面においては、移動局３１は、各ＧＮＳＳ ＳＶ ＩＤｉ専用のレプリカ符号を生成してＧＮＳＳ符号位相を測定するように適合化することができる。符号位相測定値は、仮想ＧＮＳＳ時間推定値による時間タグが付される。仮想ＧＮＳＳ時間は、通常はＧＰＳ又はガリレオ信号から直接入手することはできないため、上述される援助データメッセージ内において移動局３１に提供することが可能である。１つの適切な手法は、ネットワーク内の例えば位置測定ユニット（ＬＭＵ）を用いてロケーションサーバー２６によって入手されたＧＮＳＳ−セルラー時間関係の推定値をユーザー受信機に提供することである。これらのＬＭＵは、定期的にセルラー時間と仮想ＧＮＳＳ時間との間の関係を測定し、これらの測定値をロケーションサーバー２６に提供する。ロケーションサーバー２６は、これらの時間関係のデータベースを維持し、援助データメッセージにおいてＧＮＳＳ−セルラー時間関係を移動局３１に提供する。ＬＭＵは、専用ネットワーク要素であること、又はこのＬＭＵ機能が実装された移動局であることができる。
【０１６６】
本発明の他の側面においては、仮想ＧＮＳＳ時間は、等しいＧＰＳ又はガリレオ時間に設定することができる。例えば、ＧＰＳ時間が仮想ＧＮＳＳ時間として用いられる場合は、ロケーションサーバー２６における方程式（１４）及び（１５）に従ったＧＮＳＳクロック補正パラメータの計算が単純化される。この例においては、ＧＰＳシステム時間と仮想ＧＮＳＳ時間との間におけるオフセットΔｔｇｐｓ−ｇｎｓｓは、ゼロになる。この例においては、ＧＰＳ及びガリレオによってブロードキャストされたクロック補正パラメータ（ΔｔＳＶｉｇｐｓ、ΔｔＳＶｉｇａｌｉｌｅｏ、ｔｇｇｔｏ）のみが、ロケーションサーバー２６においてＧＮＳＳクロック補正を計算するために必要になり、移動局３１における既存の時間復元アルゴリズムを用いて、例えばＧＰＳ衛星信号を復号することから仮想ＧＮＳＳ時間を入手することができる。
【０１６７】
ＧＰＳ時間を仮想ＧＮＳＳ時間として用いることは、上述される選択肢４が既存のＡ−ＧＰＳロケーションプロトコル（例えば上述されるＲＲＬＰ）におけるガリレオ（又はその他のＧＮＳＳ）の追加に関して用いられるときに特に有利になる。既存のＡ−ＧＰＳ情報要素は、ガリレオ援助データを提供するために用いられる。ガリレオ時間に依存する援助データは、上述されるようにＧＰＳ時間に変換される（すなわち、ＧＰＳ時間が仮想ＧＮＳＳ時間として用いられる）ため、既存のＧＰＳ情報要素は、ガリレオ関連データを移動局３１に搬送するために用いることができる。
【０１６８】
ＧＰＳ時間を仮想ＧＮＳＳ時間としてＡ−ＧＰＳに関する既存のロケーションプロトコルとともに用いることによって（すなわち、選択肢４）、ＧＰＳ及びガリレオ（又はいずれかの追加ＧＮＳＳ）は、単一の航法衛星システムとして取り扱われる。移動局は、異なる航行時間枠を処理する必要がなく、上述されるようなＧＧＴＯ関連問題による影響を受けない。ガリレオ（又はその他のいずれかのＧＮＳＳ）衛星は、移動局３１において追加のＧＰＳ衛星としてみられることになる。従って、既存のＡ−ＧＰＳ実装及び追加ＧＮＳＳのサポート基準に対する影響は、最小限になる。
【０１６９】
代替実装
本明細書に含まれるシステム、要素、及び／又はプロセスは、ハードウェアにおいて、ソフトウェアにおいて、又はその組合せにおいて実装することができ、１つ以上のプロセッサを含むことができる。プロセッサは、タスクを実行するためのデバイス及び／又は一組の機械によって読み取り可能な命令である。プロセッサは、プロセスを具体化した一連の命令を実行する能力を有するあらゆるデバイスであることができ、限定されることになしに、コンピュータ、マイクロプロセッサ、コントローラ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、有限ステートマシン、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、又はその他の何らかのメカニズムを含む。プロセッサは、ハードウェア、ファームウェア、及び／又はソフトウェアのあらゆる組合せを含む。プロセッサは、格納された及び／又は受信された情報に基づき、実行可能なアプリケーション又は手順によって用いるために情報を計算、処理、解析、修正、変換、又は送信することによって、及び／又は出力デバイスに情報をルーティングすることによって動作する。
【０１７０】
実行可能なアプリケーションは、例えばユーザーコマンド又は入力に応答して、例えばオペレーティングシステム、ソフトウェアアプリケーションプログラム、又はその他の情報処理システムの機能を含む予め決められた機能を実装するための機械コード又は機械によって読み取り可能命令を具備する。
【０１７１】
実行可能な手順は、符号の１つのセグメント（すなわち、機械によって読み取り可能な命令）、サブルーチン、又は符号のその他の個別の部分又は実行可能なアプリケーションのうちの１つ以上の特定のプロセスを実行するための部分であり、受信された入力パラメータに基づいて（又は受信された入力パラメータに応答して）動作を実施することと、その結果得られた出力パラメータを提供すること、とを含むことができる。
【０１７２】
様々な実施形態においては、本発明を実装するためにハードワイヤド回路をソフトウェア命令と組み合わせて用いることができる。従って、技術は、ハードウェア回路とソフトウェアの特定の組合せ、又はデータ処理システムによって実行される命令に関する特定のソースに限定されない。さらに、本説明全体を通じて、説明を単純化するために、様々な機能及び動作はソフトウェアコードによって実行されるか又は引き起こされるものとして説明されている。しかしながら、該表現によって意味されることは、これらの機能は、プロセッサによるコードの実行の結果生じるということを当業者は認識するであろう。
【０１７３】
本発明の側面は、少なくとも一部分はソフトウェア内において具体化できることが本説明から明確になるであろう。すなわち、技術は、機械によって読み取り可能な媒体内に内蔵される一連の命令を実行するプロセッサに応答してコンピュータシステム又はその他のデータ処理システムにおいて実行することができる。
【０１７４】
機械によって読み取り可能な媒体は、機械（例えば、コンピュータ、ネットワークデバイス、パーソナルデジタルアシスタント、コンピュータ、データプロセッサ、製造工具、一組の１つ以上のプロセッサを有するいずれかのデバイス）によってアクセス可能な形態で情報を提供（すなわち、格納及び／又は送信）するいずれかのメカニズムを含む。機械によって読み取り可能な媒体は、データ処理システムによって実行されたときに本発明の様々な方法をシステムに実行させるソフトウェア及びデータを格納するために用いることができる。この実行可能なソフトウェア及び／又はデータの一部分は、様々な場所に格納することができる。例えば、機械によって読み取り可能な媒体は、記録可能な／記録不能な媒体（例えば、読取専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、磁気ディスク記憶媒体、光学記憶媒体、フラッシュメモリデバイス、非揮発性メモリ、キャッシュ、遠隔記憶デバイス、等）、及び、電気的、光学的、音響的又はその他の形態の伝搬される信号（例えば、搬送波、赤外線信号、デジタル信号、等）を含む。
【０１７５】
上記の明細書においては、本発明は、特定の典型的実施形態に関して説明されている。以下の請求項において詳述される本発明のより広範な精神及び適用範囲から逸脱することなしに該典型的実施形態の様々な修正を行うことが可能であることが明確になるであろう。従って、仕様及び図面は、制限することを意味するのではなくむしろ例示することを意味するものであるとみなされるべきである。
【図面の簡単な説明】
【０１７６】
【図１】本発明の一側面による、全地球的航法衛星システム（ＧＮＳＳ）、セルラーシステム、及び移動局を含む通信システムを表すブロック図である。
【図２】本発明の一側面による、現在のＲＲＬＰ仕様に関する無線資源位置特定サービスプロトコル（ＲＲＬＰ）測位要求メッセージ及びＲＲＬＰ測位応答メッセージを修正するための４つの選択肢を表す表Ａを示した図である。
【図３】本発明の一側面による、４つの選択肢のうちの１つに従って現在のＲＲＬＰ測位要求メッセージ及び現在のＲＲＬＰ測位応答メッセージを修正するための方法を示した図である。
【図４】本発明の一側面による、現在のＲＲＬＰ仕様に関するＲＲＬＰ測位要求メッセージを表す表１を示した図である。
【図５】本発明の一側面による、現在のＲＲＬＰ仕様に関するＲＲＬＰ測位応答メッセージを表す表２を示した図である。
【図６】本発明の一側面による、選択肢１に従った修正されたＲＲＬＰ測位要求メッセージを表す表３を示した図である。
【図７】本発明の一側面による、選択肢１に従った修正されたＲＲＬＰ測位要求メッセージを表す表３を示した図である。
【図８】本発明の一側面による、選択肢１に従った修正されたＲＲＬＰ測位応答メッセージを表す表４を示した図である。
【図９】本発明の一側面による、選択肢１に従った修正されたＲＲＬＰ測位応答メッセージを表す表４を示した図である。
【図１０】本発明の一側面による、選択肢２に従った修正されたＲＲＬＰ測位要求メッセージを表す表５を示した図である。
【図１１】本発明の一側面による、選択肢２に従った修正されたＲＲＬＰ測位要求メッセージを表す表５を示した図である。
【図１２】本発明の一側面による、選択肢２に従ったＲＲＬＰ測位応答メッセージを表す表６を示した図である。
【図１３】本発明の一側面による、選択肢２に従ったＲＲＬＰ測位応答メッセージを表す表６を示した図である。
【図１４】本発明の一側面による、選択肢３に従った修正されたＲＲＬＰ測位要求メッセージを表す表７を示した図である。
【図１５】本発明の一側面による、選択肢３に従ったＲＲＬＰ測位応答メッセージを表す表８を示した図である。
【図１６】本発明の一側面による、選択肢３に従ったＲＲＬＰ測位応答メッセージを表す表８を示した図である。
【図１７】本発明の一側面による、選択肢４に従ったＲＲＬＰ測位要求メッセージを表す表９を示した図である。
【図１８】本発明の一側面による、選択肢４に従ったＲＲＬＰ測位要求メッセージを表す表９を示した図である。
【図１９】本発明の一側面による、選択肢４に従ったＲＲＬＰ測位応答メッセージを表す表１０を示した図である。
【図２０】本発明の一側面による、選択肢４に従ったＲＲＬＰ測位応答メッセージを表す表１０を示した図である。
【図２１】本発明の一側面による仮想ＧＮＳＳ時間を決定するためのタイミング図である。
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本特許出願は、“Virtual GNSS Time”（仮想ＧＮＳＳ時間）いう題名を有し、本発明の譲受人に対して割り当てられており、本明細書において参照されることによって本明細書に組み入れられている米国仮特許出願番号６０／７８２，９５５（出願日：２００６年３月１５日）に対する優先権を主張するものである。本特許出願は、“Global Navigation Satellite System”（全地球的航法衛星システム）いう題名を有し、本発明の譲受人に対して割り当てられており、本明細書において参照されることによって本明細書に組み入れられている米国特許出願一連番号１１／６２１，９３５（出願日：２００７年１月１０日）の一部継続出願である。
【０００２】
本発明は、一般的には、通信システムに関するものである。本発明は、より具体的には、全地球的航法衛星システムを含む通信システムに関するものである。
【背景技術】
【０００３】
無線ネットワークにおける移動局の位置を計算する際に採用される数多くの異なる型の技術が存在しており、これらの技術は、様々なレベルの成功度及び精度を有する。アシステッドＧＰＳ（Ａ−ＧＰＳ）は、無線ネットワークにおける移動局の所在位置を特定するために現在用いられる測位技術である。Ａ−ＧＰＳサーバーは、短い初期位置算出時間（ＴＴＦＦ）を有すること、弱い信号の取得を可能にすること、及び移動局の電池使用を最適化することを目的として援助データを移動局に提供する。Ａ−ＧＰＳは、隔離された状態での位置特定技術として用いられるか又は疑似距離（ｒａｎｇｅ−ｌｉｋｅ）測定値を提供するその他の測位技術とハイブリッド化される。
【０００４】
Ａ−ＧＰＳサーバーは、無線移動局の概算位置専用のデータを無線移動局に提供する。援助データは、移動局が素早く衛星にロックオンするのを援助し、潜在的に、ハンドセットが弱い信号にロックオンするのを可能にする。これで、移動局は、位置計算を行うか、又はオプションとして、該計算を行うために、測定された符号位相及び潜在的に搬送波位相をサーバーに戻す。Ａ−ＧＰＳサーバーは、例えば十分な数の衛星が見えないときに、本来であれば可能でない可能性がある場合に位置を計算するために追加情報、例えばセルラー基地局から移動局への往復タイミング測定値、を利用することができる。
【０００５】
衛星に基づく全地球測位システム（ＧＰＳ）、タイミングアドバンス（ＴＡ）、及び地上における強化観測時間差（Ｅ−ＯＴＤ）位置固定技術の進歩は、移動局加入者の地理上の位置（例えば、緯度及び経度）の正確な決定を可能にする。地理上の位置特定サービスは無線通信ネットワーク内において展開されるため、該位置情報は、ネットワーク要素内に格納すること及びシグナリングメッセージを用いてネットワーク内のノードに引き渡すことができる。該情報は、ＳＭＬＣ（サービングモバイルロケーションセンター）、ＳＡＳ（独立型ＳＭＬＣ）、ＰＤＥ（位置決定エンティティ）、ＳＬＰ（セキュアユーザープレーンロケーションロケーションプラットフォーム）及び特殊目的移動加入者位置データベース）において格納することができる。
【０００６】
特殊目的移動加入者位置データベースの一例は、第三世代パートナーシッププロジェクト（３ＧＰＰ）によって提案されるＳＭＬＣである。特に、３ＧＰＰは、ＳＭＬＣへの及びＳＭＬＣからのモバイル加入者位置情報を通信するためのシグナリングプロトコルを定義している。このシグナリングプロトコルは、無線資源ＬＣＳ（位置特定サービス）と呼ばれてＲＲＬＰで表され、移動局とモバイル加入者の位置に関連するＳＭＬＣとの間において通信されるシグナリングメッセージを定義する。ＲＲＬＰプロトコルに関する詳細な説明が、３ＧＰＰ ＴＳ ４４．０３１ ｖ７．２．０（２００５−１１）第三世代パートナーシッププロジェクト；Technical Specification Group GSM Edge Radio Access Network（技術仕様グループＧＳＭエッジ無線アクセスネットワーク）; Location Services(ＬＣＳ)；Mobile Station(ＭＳ)−Serving Mobile Location Center(SMLC) Radio Resource LCS Protocol(RRLP)(Release7)（サービングモバイルロケーションセンター（ＳＭＬＣ）無線資源 ＬＣＳプロトコル）（ＲＲＬＰ）（リリース７）において行われている。
【０００７】
米国全地球測位システム（ＧＰＳ）に加えて、その他の衛星測位システム（ＳＰＳ）、例えばロシアのＧＬＯＮＡＳＳシステム又は提案されている欧州ガリレオシステム、又は提案されている中国のコンパス／北斗システムも移動局の位置特定のために用いることができる。しかしながら、これらのシステムの各々は、異なる仕様に従って動作する。特に、これらのシステムの各々は、独自の専用システム時間を用いる。
【０００８】
ガリレオの打ち上げに伴い、可視航法衛星数が、基本的には、結合ＧＰＳ／ガリレオ受信機においては２倍、結合ＧＰＳ／ＧＬＯＮＡＳＳ／ガリレオ受信機においては３倍になっており、一般的にはサービス利用可能性及び精度が向上している。これらの追加の衛星は、冗長性を提供し、例えば十分な幾何学的精度低下率（ＧＤＯＰ）を維持する一方で不良な品質の測定値を排除するために用いることができる。
【０００９】
一定の極めて重要な航行シナリオにおいては、例えば結合ＧＰＳ／ガリレオ受信機は、ＧＰＳ及びガリレオのいずれもが成功裏の航法ソリューションを入手する上で十分な衛星測定値を単独で提供しない場合に位置フィックス（ｆｉｘ）を入手することができる。
【００１０】
ＧＰＳ（全地球測位システム）及びガリレオは、独立したナビゲーションシステムであり、従って、各システムは、自己の航行時間基準を用いる。ＧＰＳシステム時間は、ＵＴＣ（ＵＳＮＯ）と呼ばれる米国海軍観測衛星によって維持されるｕｎｉｖｅｒｓａｌ ｔｅｍｐｓ ｃｏｏｒｄｉｎｅ（ＵＴＣ）（協定世界時）に従って調整される。ＧＰＳシステム時間は、ＵＴＣ（ＵＳＮＯ）の１マイクロ秒モジュロ１秒内に維持するように規定されている。
【００１１】
ガリレオシステム時間は、国際原子時間（ＴＡＩ）に従って調整されることが期待されており、ＴＡＩの５０ｎｓ以内に維持するように規定されている。潜在的な整数秒数に加えて、ＧＰＳとガリレオシステム時間との間におけるオフセットは、数十ナノ秒のオーダーであることが期待されている。
【００１２】
ＧＰＳとガリレオシステム時間との間におけるオフセットは、将来のＧＰＳブロードキャスト航法メッセージ内に加えてガリレオブロードキャスト航法メッセージ内に含められることになり、ＧＰＳ−ガリレオ時間オフセット、より一般的にはＧＰＳ−ＧＮＳＳ時間オフセット（ＧＧＴＯ）と呼ばれる。ＧＰＳに関しては、ＧＧＴＯは、ＩＳ−ＧＰＳ−２００、Ｒｅｖｉｓｉｏｎ Ｄの２００４年１２月版のメッセージ型３５において既に規定されており、ＧＰＳ−ガリレオＧＧＴＯ及びＧＰＳ−ＧＬＯＮＡＳＳ ＧＧＴＯを含むことができる。
【００１３】
例えば、航法ソリューションにおいてＧＰＳ及びガリレオ疑似距離測定値を用いる結合ＧＰＳ／ガリレオ受信機は、以下の３つの選択肢に従って機能することができる。
【００１４】
１． 位置計算においてＧＰＳ−ガリレオ時間オフセットを無視する。
【００１５】
２． 航法ソリューションの一部として追加の衛星信号測定値を用いてＧＧＴＯを入手する。
【００１６】
３． 航法メッセージを復号することによって又はセルラーネットワークによって提供される援助データを介して入手可能なＧＧＴＯを用いる。
【００１７】
第１の選択肢は、結果的にバイアスを有する航法ソリューションになる可能性がある。バイアス量は、実際のＧＧＴＯに依存し、一定のシナリオにおいては受け入れ可能であるが、当然のことながらその他の選択肢よりも望ましくない。
【００１８】
第２の選択肢は、航法ソリューションにおいて少なくとも１つの追加の衛星測定値が要求され、該測定値は、一定の重要シナリオ（例えば、屋内又は都市のビルの谷間）においては常には入手できない可能性がある。三次元位置、受信機時間バイアス、及びＧＧＴＯに関する解決のために最低５つの衛星測定値が要求されることになるが、精度を向上させるために６つ以上の衛星測定値が望ましい。
【００１９】
第３の選択肢は、追加の衛星測定値を要求せず、衛星の可視度が制限されている環境（例えば、屋内又は都市のビルの谷間）において好ましい手法である。ＧＧＴＯは、衛星航法メッセージを復号することによって入手することができ（ただし、十分な衛星信号強度を要求し、相対的に長時間を要する、すなわちＴＴＦＦを長くする）、又は援助データメッセージ内において提供することができる（ただし、標準化された位置特定プロトコルの修正を要求する）。ユーザー受信機は、ＧＰＳ及びガリレオ衛星に関する疑似距離を結合時にＧＧＴＯを考慮に入れなければならない。ＧＰＳ及びガリレオのいずれによる観測も、航法ソリューションを適用する前にＧＧＴＯに関して補正しなければならない。
【００２０】
しかしながら、航法ソリューションにおいて様々な異なるシステム時間及び時間オフセットを取り扱うことは、既存のユーザー受信機の実質的な改修を要求し、明らかなことに、この能力を有する次世代のユーザー受信機の生産に関わるコストを上昇させることになる。
【００２１】
従って、モバイル受信機において様々なＧＮＳＳシステム時間を処理する必要なしに及び援助及びモバイル測定データの転送に関する完全に新しい位置特定プロトコルを指定することなしに位置特定に関するよりいっそうの効率及び利点を提供するために、単に１つの衛星システムだけではなく２つ以上の衛星システムから送信された衛星信号に基づいて移動局に関する所在位置を決定することができる、全地球的航法衛星システム（ＧＮＳＳ）を含む通信システムが必要である。
【００２２】
さらに、既存のユーザー受信機に関する多額のアップグレードコストを発生させずに及び将来のユーザー受信機に関する生産コストを発生させずにＧＧＴＯに関する計算及び補正を行うように適合化された通信システム、方法及び／又は装置が必要である。
【発明の開示】
【発明の概要】
【００２３】
本発明は、方法、装置、及び／又はシステムを含む。前記装置は、前記方法を実行するデータ処理システムと、前記データ処理システムにおいて実行されたときに前記データ処理システムに前記方法を実行させる実行可能アプリケーションを格納するコンピュータによって読み取り可能な媒体と、を含むことができる。
【００２４】
本発明の一側面により、第１及び第２の全地球的航法衛星システム（ＧＮＳＳ）の各々は、第１及び第２の仕様にそれぞれ従って動作するように適合化され、各々は、第１及び第２の複数の宇宙ビークル（ＳＶ）をそれぞれ含む。前記第１及び第２の複数のＳＶの各々は、第１及び第２の複数の一意の対応する識別（ＩＤ）によってそれぞれ識別されるように適合化される。プロセッサは、前記第１の複数の一意の対応するＩＤに応じて前記第１の複数のＳＶから送信された第１の複数の対応する信号を受信及び識別するように適合化される。前記プロセッサは、前記第２の複数の一意の対応するＩＤに応じて前記第２の複数のＳＶから送信された第２の複数の対応する信号を受信及び識別するように適合化される。前記プロセッサは、前記第１の複数の対応する信号及び前記第２の複数の対応する信号を受信及び識別することに応答して位置特定情報を決定するように適合化される。
【００２５】
本発明のその他の側面により、本発明は、装置、方法、コンピュータによって読み取り可能な媒体、及び信号プロトコルを採用する。
【００２６】
本発明のこれらの及びその他の側面は、添付図面から及び以下の発明を実施するための最良の形態から明確になるであろう。
【００２７】
本発明の側面は、例として示されるものであり、添付図面内の図において制限することを目的とするものではない。同様の参照番号は、対応する要素を示す。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下の説明及び図面は、本発明を例示するものであり、本発明を制限するものであるとは解釈すべきではない。本発明について徹底的に理解できるようにするために数多くの特定の詳細事項が説明される。しかしながら、一定の場合においては、本発明に関する説明を曖昧にするのを回避するために、よく知られる又は従来の詳細事項については説明されない。本開示における１つの実施形態又はいずれかの実施形態への参照は、必ずしも同じ実施形態のみを参照するものではなく、該参照は、１つ以上の実施形態を含む。
【００２９】
通信システム１０
図１は、本発明の一側面による、全地球的航法衛星システム（ＧＮＳＳ）１１と、セルラーシステム１２と、ランドライン電話システム１３と、を含む通信システム１０を表すブロック図である。ＧＮＳＳシステム１１は、複数の全地球的航法衛星１４乃至２１を含み、第１のＧＮＳＳと関連づけられた第１の組の衛星１４乃至第１７と、第２のＧＮＳＳと関連づけられた第２の組の衛星１８乃至２１と、を含む。第１及び第２のＧＮＳＳは、いずれかの２つの異なるＧＮＳＳ、例えば、米国全地球測位システム（ＧＰＳ）又はその他の衛星測位システム（ＳＰＳ）、例えばロシアのＧＬＯＮＡＳＳシステム、又は提案されている欧州ガリレオシステム、であることができる。図１は、２つのＧＮＳＳのみを示すが、本発明は、２つのＧＮＳＳに限定されない。例えば、ＧＮＳＳ１１は、３つ以上の衛星システム、例えばＧＰＳ、ガリレオ及びＧＬＯＮＡＳＳ衛星、を具備することができる。
【００３０】
セルラーシステム１２は、複数のセルラー基地局２２乃至２４（“基地局”）と、移動交換局２５と、位置決定エンティティ（ＰＤＥ）２６とも呼ばれる位置特定サーバーと、を含む。ＰＤＥ２６は、３ＧＰＰ ＳＭＬＣ又は３ＧＰＰ ＳＡＳであることができる。各基地局２２乃至２４は、基地局（ＢＳ）送信機２７と、ＢＳ受信機２８と、ＧＰＳ受信機２９と、第１のＧＮＳＳ受信機（例えば、ＧＰＳ受信機）２９と、第２のＧＮＳＳ受信機（例えば、ガリレオ受信機）３０と、をさらに含む。各基地局２２乃至２４は、図１に示されないより多くのＧＮＳＳ受信機（例えば、追加のＧＬＯＮＡＳＳ受信機）を含むことができる。ＧＮＳＳ受信機の全部又は一部は、基地局２２乃至２４の内部又は外部に配置することができる。ＧＰＳ受信機２９は、ＧＰＳ衛星１４乃至１７から信号を受信する。ガリレオ受信機３５は、ガリレオ衛星１８乃至２１から信号を受信する。同様に、図１に示されない各追加のＧＮＳＳ受信機は、該当するＧＮＳＳ衛星から信号を受信する。
【００３１】
通信システム１０は、移動局３１に関する無線通信を提供し、セルラー、固定無線、ＰＣＳ、又は衛星通信システムに限定されない。通信システム１０は、いずれかの基準又はプロトコル、例えばＣＤＭＡ、ＴＤＭＡ、ＦＤＭＡ、又はＧＳＭ、又はその組合せに従って複数のアクセス通信に備えることができる。
【００３２】
全地球的航法衛星システム（ＧＮＳＳ）１１
ＧＮＳＳシステム１１は、衛星、例えばＧＰＳ衛星１４乃至１７及びガリレオ衛星１８乃至２１の集合体であり、各々の衛星は、地表上方における予測可能な軌道上を走行する。各衛星は、衛星にとって一意の疑似雑音（ＰＮ）符号によって変調された信号を送信する。各ＰＮ符号は、予め決められたチップ数を具備する。例えば、ＧＰＳ Ｃｏａｒｓｅ／Ａｃｑｕｉｔｉｏｎ（Ｃ／Ａ）符号を具備し、ＰＮ符号は、ミリ秒ごとに繰り返される１，０２３のチップシーケンスである。ＧＰＳ受信機、例えばＧＰＳ受信機２４、は、ＧＳＰ受信機にとって可視である各々の衛星からの信号の混合を具備する合成信号を受信する。受信機内の信号検出器は、特定の衛星に関する受信された信号とＰＮ符号のシフトされたバージョンとの間の相関関係度を決定することによって該特定の衛星からの送信を検出する。シフトオフセットのうちの１つに関する相関値内における十分な品質のピークが検出された場合は、ＧＰＳ受信機は、衛星からの送信を検出しているとみなされる。
【００３３】
無線セルラーネットワーク（例えば、セルラーシステム１２）において移動局３１に関する位置特定を行うために、幾つかの手法は、例えば、幾つかのジオメトリ的に異なる測定値、例えば距離、疑似距離、往復遅延及び個別の基準点（例えば、ＧＰＳ衛星、疑似衛星、基地局、地球表面）と関連づけられたその他、を用いて位置計算を行う。
【００３４】
高度順方向リンク三角測量法（ＡＦＬＴ）、強化観測時間差法（Ｅ−ＯＴＤ）、又は観測到着時間差法（ＯＴＤＯＡ）と呼ばれる１つの手法は、移動局３１において、幾つかの基地局の各々から送信された信号（例えば基地局２２乃至２４からの送信）の到着時間を測定する。これらの時間又は時間差は、位置決定エンティティ（ＰＤＥ）（例えばロケーションサーバー）２６に送信され、位置決定エンティティ（ＰＤＥ）（例えばロケーションサーバー）２６は、これらの受信時間又は時間差を用いて移動局３１の位置を計算する。これらの基地局における送信時間は、特定の時間インスタンスにおいて複数の基地局２２乃至２４と関連づけられた時刻が知られておりさらに規定された誤差限度内にあるような形で調整又は測定される。基地局２２乃至２４の正確な位置及び受信時間は、移動局３１の位置を決定するために用いられる。
【００３５】
ＡＦＬＴシステムにおいては、基地局２２乃至２４からの信号の受信時間が移動局３１において測定される。このタイミングデータは、移動局３１の位置を計算するために用いることができる。該計算は、移動局３１によって入手されたタイミング情報が通信リンクを介してロケーションサーバー２６に送信される場合は、移動局３１において又はロケーションサーバー２６において行うことができる。典型的には、受信時間は、セルラー基地局２２乃至２４のうちの１つを通じてロケーションサーバー２６に通信される。ロケーションサーバー２６は、移動交換局２５を通じて基地局からデータを受信するために結合される。ロケーションサーバー２６は、基地局の位置及び／又は基地局のカバレッジエリアを提供する基地局アルマナック（ＢＳＡ）サーバーを含むことができる。代替として、ロケーションサーバー２６及びＢＳＡサーバーは、互いに別々であることができ、ロケーションサーバー２６は、基地局と通信して位置決定用の基地局アルマナックを入手する。移動交換局２５は、移動局３１に信号が搬送できるようにするため又は移動局３１からその他の電話（例えば、ランドライン公衆交換電話システム（ＰＳＴＳ）１３におけるランドライン電話又はその他の携帯電話）に信号を搬送できるようにするために、ＰＳＴＳに又はＰＳＴＳから信号（例えば、音声、データ、及び／又は映像通信）を提供する。幾つかの場合においては、ロケーションサーバー２６は、セルラーリンクを介して移動交換局２５と通信することもできる。（関連づけられた位置測定ユニット（ＬＭＵ）を用いることができる）ロケーションサーバー２６は、基地局２２乃至２４のうちの幾つかからの発射（ｅｍｉｓｓｉｏｎ）の相対的タイミングを決定することを目的としてこれらの発射をモニタリングすることもできる。
【００３６】
アップリンク到着時間差（ＵＴＤＯＡ）法と呼ばれる他の手法においては、移動局３１からの信号の受信時間は、幾つかの基地局２２乃至２４において測定される。このタイミングデータは、移動局３１の位置を計算するためにロケーションサーバー２６に通信することができる。
【００３７】
位置特定を行う第３の手法は、米国全地球測位システム（ＧＰＳ）又はその他の衛星測位システム（ＳＰＳ）、例えば、ロシアのＧＬＯＮＡＳＳシステム、提案されている欧州ガリレオシステム、提案されている中国のコンパス／北斗システム、提案されているインドの地域航法システム（ＩＲＮＳ）、及び提案されている日本の準天頂衛星システム（ＱＺＳＳ）等の様々な増強システム、に関する受信機を移動局３１において用いることが関わっている。既存のＧＬＯＮＡＳＳシステムは、主に、複数の異なる衛星からの発射は異なる疑似ランダム符号を利用するのではなくわずかに異なる搬送波周波数を利用することによって互いに区別される点がＧＰＳシステムと異なる。この状況においては、及びガリレオシステムの場合には、前述される実質上すべての回路及びアルゴリズムを適用可能である。本明細書において用いられる“ＧＮＳＳ”という用語は、該代替衛星測位システムを含み、ロシアのＧＬＯＮＡＳＳシステム及び提案されている欧州のガリレオシステム、及び上述される又は上述されないその他のシステムを含む。
【００３８】
第３の手法において、ＧＰＳ受信機３４は、衛星１４乃至１７の一部からの送信を検出することによって自己の位置を推定する。各検出された送信に関して、受信機は、ＰＮ符号のシフトを用いて送信時間と到着時間との間の（チップ又はチップの一部を単位とする）遅延を推定する。測位信号の既知の伝播速度が与えられている場合、ＧＰＳ受信機は、自己と衛星との間の距離を推定する。この推定された距離は、衛星の周囲の球体を定義する。ＧＰＳ受信機３４は、各々の衛星の精密な軌道及び位置を知っており、これらの軌道及び位置の更新を連続的に受信する。この情報から、ＧＰＳ受信機３４は、４つの衛星に関する球体が交差する点から位置（及び現在時間）を決定することができる。ガリレオ受信機３５（又はその他のＧＮＳＳ受信機）は、ＧＰＳ受信機３４と組み合わせて、又はＧＰＳ受信機３４の代替受信機として、衛星１８乃至２１のうちの少なくとも４つの衛星からの送信を検出することによって位置を推定することができる。
【００３９】
本発明の方法及び装置は、ＧＰＳ衛星を参照して説明されているが、この説明は、疑似衛星、又は衛星と疑似衛星の組合せを利用する測位システムに対しても等しく当てはめることができる点が理解されるであろう。疑似衛星は、地上に基づく送信機であり、Ｌバンド搬送波信号において変調されて一般的にはＧＰＳ時間と同期化された（ＧＰＳ信号と類似の）ＰＮ符号をブロードキャストする。各送信機は、遠隔受信機による識別を可能にするための一意のＰＮ符号を割り当てることができる。疑似衛星は、軌道周回衛星からのＧＰＳ信号を入手できない状況、例えば、トンネル、鉱山、ビル、又はその他の密閉されたエリア、において有用である。本明細書において用いられる“衛星”という用語は、疑似衛星又は疑似衛星の同等物を含むことが意図され、本明細書において用いられるＧＰＳ信号という用語は、疑似衛星又は疑似衛星の同等物からのＧＰＳに類似の信号を含むことが意図される。
【００４０】
衛星測位信号（ＳＰＳ）信号に関して受信機を用いる該方法は、完全自律型であることができ又はセルラーネットワークを利用して援助データを提供するか又は位置計算を共有することができる。これらの様々な方法は、略して“ＧＰＳ”と呼ばれる。米国特許５，９４５，９４４、５，８７４，９１４、６，２０８、２９０、５，８１２，０８７、及び５，８４１，３９６において該方法の例が説明されている。
【００４１】
例えば、米国特許番号５，９４５，９４４は、受信機の位置を決定するためにＧＰＳ信号と組み合わせて用いられる正確な時間情報を携帯電話送信信号から入手するための方法を説明する。米国特許番号５，８７４，９１４は、視界内衛星のドップラー周波数シフトを通信リンクを通じて受信機に送信して受信機の位置を決定する方法を説明する。米国特許番号５，８７４，９１４は、通信リンクを通じて衛星アルマナックデータ（又はエフェメリスデータ）を受信機に送信して受信機による位置決定を援助する方法をさらに説明する。米国特許番号５，８７４，９１４は、携帯電話システムの精密搬送波周波数信号にロックしてＧＰＳ信号取得に関して受信機において基準信号を提供する方法も説明する。米国特許番号６，２０８，２９０は、受信機の概算位置を用いてＳＰＳ信号処理時間を短縮するための概算ドップラーを決定する方法を説明する。米国特許番号５，８１２，０８７は、受信機の位置を決定するために、異なるエンティティにおいて受信された衛星データメッセージの異なる記録を比較して、これらの記録のうちの１つが受信機において受信された時間を決定する方法を説明する。
【００４２】
実際的な低コスト実装においては、両方のＭＳ受信機３３、ＧＰＳ受信機３４、及び／又はガリレオ（又はその他のＧＮＳＳ）受信機３５が同じエンクロージャ内に組み込まれ、実際には、受信機回路及び／又はアンテナ等の共通の電子回路を共有することができる。
【００４３】
上記方法のさらに他の変形においては、往復遅延（ＲＴＤ）が、基地局２２、２３、又は２４から移動局３１に送信されて対応する基地局２２、２３、又は２４に戻される信号に関して見つけ出される。同様の、ただし代替の方法においては、往復遅延は、移動局３１から基地局に送信されて移動局３１に戻される信号に関して見つけられる。往復遅延は、各々が２で割り算されて片道の時間遅延の推定値が決定される。基地局の位置、及び片道遅延を知っていることは、移動局３１の位置を地球上における１つの円に限定する。個別の基地局からのこれらの２つの測定値の結果、２つの円の交差点が得られ、該交差点は、地球上における２点に位置を限定する。第３の測定値（さらには到着角度又はセルセクター）が曖昧さを解決する。
【００４４】
ＡＦＬＴ又はＴＤＯＡ等の他の測位方法とＧＰＳシステムの組合せは、“ハイブリッド”システムと呼ばれる。例えば、米国特許番号５，９９９，１２４は、少なくともｉ）セルに基づくトランシーバと通信システムとの間におけるセルに基づく通信システム内のメッセージの走行時間を表す時間測定値、及びｉｉ）ＳＰＳ信号の走行時間を表す時間測定値の組合せから決定されるハイブリッドシステムを説明する。
【００４５】
モバイルデバイスの位置を決定するための様々な方法において、高度による補助が用いられている。高度による補助は、典型的には、高度の疑似測定値に基づく。移動局３１の位置の高度を知っていることは、移動局３１の可能性のある位置を、その中心が地球の中心に位置する球体（楕円体）の表面に限定する。この知識は、移動局３１の位置を決定するために要求される独立した測定値の数を減らすために用いることができる。例えば、米国特許番号６，０６１，０１８は、セルオブジェクトの情報から決定され、該セルオブジェクトは、移動局３１と通信中のセルサイト送信機を有するセルサイトであることができる。
【００４６】
最低限の一組の測定値を入手可能であるときには、移動局３１の位置に関して航法方程式の一意の解を求めることができる。２つ以上の追加測定値を入手可能であるときには、（例えば、航法方程式の残留ベクトルを最小にする最小二乗解法手順を通じて）すべての入手可能な測定値に最良の形で適合する「最良の」解を求めることができる。残留ベクトルは、冗長な測定値が存在するときには該測定値における雑音又は誤差に起因して典型的にはゼロでないため、完全性監視アルゴリズムを用いて全測定値が互いに整合するかどうかを決定することができる。
【００４７】
例えば、伝統的な受信機自律型完全性監視（ＲＡＩＭ）アルゴリズムを用いて、冗長測定値の組において整合性問題が存在するかどうかを検出することができる。例えば、１つのＲＡＩＭアルゴリズムは、
航法方程式に関する残留ベクトルの規模がしきい値を下回るかどうかを決定することができる。残留ベクトルの規模がしきい値よりも小さい場合は、測定値は整合するとみなされる。残留ベクトルの規模がしきい値よりも大きい場合は、完全性問題が存在し、その場合は、冗長な測定値のうちで最も大きい非整合性を生じさせているとみられる測定値を除去して改良された解を求めることができる。
【００４８】
セルラーシステム１２
先行技術においてよく知られるように、典型的には、地理上のエリアを無線カバレッジで網羅するために複数のセルラー基地局２２乃至２４が配置され、これらの異なる基地局２２乃至２４は、少なくとも１つの移動交換局２５に結合される。このように、複数の基地局２２乃至２４が地理的に分散されるが、移動交換局２５によって結合される。セルラーシステム１２は、差分ＧＰＳ情報を提供する基準ＧＰＳ受信機２９のネットワークに接続することができ、さらに、移動局の位置を計算する際に用いるためのＧＰＳエフェメリスデータを提供することができる。セルラーシステム１２は、差分ガリレオ（又はその他のＧＮＳＳ）情報を提供する基準ガリレオ（又はその他のＧＮＳＳ）ネットワークに接続することができ、さらに、移動局の位置を計算する際に用いるためのガリレオ（又はその他のＧＮＳＳ）エフェメリスデータを提供することができる。セルラーシステム１２は、モデム又はその他の通信インタフェースを通じてその他のコンピュータ又はネットワーク構成要素に、及び／又は９１１番電話に応答する緊急オペレータによって操作されるコンピュータシステム、例えば緊急通報センター、に結合される。ＩＳ−９５に準拠するＣＤＭＡシステムにおいては、各基地局又はセクター２２乃至２４は、パイロット信号を送信し、該パイロット信号は、その基地局を一意で識別する繰り返し疑似ランダム雑音（ＰＮ）符号によって変調される。例えば、ＩＳ−９５に準拠するＣＤＭＡシステムに関しては、ＰＮ符号は、２６．６７ミリ秒ごとに繰り返される３２，７６８チップシーケンスである。
【００４９】
ロケーションサーバー２６は、典型的には、モデム又はネットワークインタフェース等の通信デバイスを含む。ロケーションサーバー２６は、通信デバイス（例えば、モデム又はその他のネットワークインタフェース）を通じて幾つかの異なるネットワークに結合することができる。該ネットワークは、移動交換局２５又は複数の移動交換局、陸上に基づく電話システムスイッチ、セルラー基地局２２乃至２４、その他のＧＰＳ信号受信機、その他のガリレオ受信機、その他のＧＮＳＳ受信機、又はその他のプロセッサ又はロケーションサーバーを含む。ロケーションサーバー２６を用いるための方法の様々な例が、米国特許５，８４１，３９６、５，８７４，９１４、５，８１２，０８７、及び６，２１５，４４２を含む数多くの米国特許において説明されている。
【００５０】
データ処理システムの一形態であるロケーションサーバー２６は、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ、揮発性ＲＡＭ及び非揮発性メモリ（いずれも示されていない）に結合されたバスを含む。プロセッサは、キャッシュメモリ（示されていない）に結合される。バスは、これらの様々な構成要素をまとめて相互に接続する。ロケーションサーバー２６は、モデム又はイーサネット（登録商標）インタフェース等のネットワークインタフェースを通じてデータ処理システムに結合されるセルラーシステム１２、例えばネットワーク記憶装置、から遠隔である非揮発性メモリを利用することができる。バスは、当業においてよく知られる様々なブリッジ、コントローラ、及び／又はアダプタを通じて互いに接続された１つ以上のバスを含むことができる。多くの状況においては、ロケーションサーバー２６は、人間の援助なしで自動的に動作を行うことができる。人間による対話が要求される幾つかの設計においては、Ｉ／Ｏコントローラ（示されていない）は、ディスプレイ、キーボード、及びその他のＩ／Ｏデバイスと通信することができる。さらに、これよりも少ない数の構成要素又はおそらくこれよりも多い数の構成要素を有するネットワークコンピュータ及びその他のデータ処理システムも本発明とともに用いることができること及びロケーション又はＰＤＥとして行動できることも理解されるであろう。
【００５１】
移動局３１
セルラー移動局３１（“移動局”）は、第１のＧＮＳＳ受信機（例えば、ＧＰＳ受信機）３４と、第２のＧＮＳＳ受信機（例えば、ガリレオ受信機）３５又は第３の追加のＧＮＳＳ受信機（例えば、ＧＬＯＮＡＳＳ受信機）と、移動局（ＭＳ）送信機３２と、移動局受信機３３と、を含む。ＧＰＳ受信機３４は、ＧＰＳ衛星１４乃至１７からの信号を受信する。ガリレオ受信機３５は、ガリレオ衛星１８乃至２１からの信号を受信する。ＭＳ送信機３２は、通信信号をＢＳ受信機２８に送信する。ＭＳ受信機３３は、ＢＳ送信機２７から通信信号を受信する。
【００５２】
図１に示されていない移動局３１のその他の要素は、例えば、ＧＰＳアンテナと、ガリレオ（又はその他のＧＮＳＳ）アンテナと、セルラーアンテナと、プロセッサと、ユーザーインタフェースと、ポータブル電源と、メモリデバイスと、を含む。プロセッサは、プロセッサポートと、その他のモバイル機能と、をさらに含む。
【００５３】
移動局３１においては、各衛星信号受信アンテナ及び衛星信号受信機は、衛星信号を受信及び処理するために要求される機能を実行するための取得及び追跡回路（示されていない）等の回路を含む。衛星信号（例えば、１つ以上の衛星１４乃至１７、及び／又は１８乃至２１）から送信された信号）が、衛星アンテナを通じて受信され、様々な受信された衛星に関するＰＮ（疑似ランダム雑音）符号を取得する取得及び追跡回路に入力される。回路によって生成されたデータ（例えば、相関インジケータ（示されていない））が、単独で又はセルラーシステム１２から受信された又はセルラーシステム１２によって処理されたその他のデータと組み合わせてプロセッサによって処理され、位置特定データ（例えば、緯度、経度、時間、衛星、等）が生成される。
【００５４】
セルラーアンテナ及びセルラートランシーバ（例えば、ＭＳ送信機３２及びＭＳ受信機３３）は、通信リンクを通じて受信及び送信された通信信号を処理するために要求される機能を実行するための回路を含む。通信リンクは、典型的には、他の構成要素、例えば通信アンテナ（示されていない）を有する１つ以上の基地局２２乃至２４、への無線周波数通信リンクである。
【００５５】
セルラートランシーバは、通信信号（例えば、無線周波数信号）を通信アンテナ及びセルラートランシーバにルーティングする又は通信アンテナ及びセルラートランシーバからルーティングする送信／受信スイッチ（示されていない）を含む。幾つかの移動局においては、Ｔ／Ｒスイッチの代わりにバンド分割フィルタ、又は“デュプレクサ”が用いられる。受信された通信信号は、セルラートランシーバ内の通信受信機に入力され、処理のためプロセッサに渡される。プロセッサから送信される通信信号は、トランシーバ内に各々配置された変調器及び周波数コンバータ（示されていない）に伝搬される。セルラートランシーバ内の電力増幅器（示されていない）は、信号の利得を、１つ以上の基地局２２乃至２４に送信するための適切なレベルまで上げる。
【００５６】
移動局３１の一実施形態においては、ＧＰＳ受信機２４及び／又はガリレオ受信機３５内の取得及び追跡回路によって生成されたデータは、通信リンク（例えば、セルラーチャネル）を通じて１つ以上の基地局２２乃至２４に送信される。次に、ロケーションサーバー２６は、１つ以上の衛星受信機３４及び３５からのデータ、データが測定された時間、及び基地局自体の衛星受信機又は該データのその他のソースから受信されたエフェメリスデータに基づいて移動局３１の位置を決定する。これで、位置特定データを移動局３１又はその他の遠隔位置に送信して戻すことができる。通信リンクを利用するポータブル受信機に関するさらなる詳細事項が、共通譲渡された米国特許番号５，８７４，９１４において開示されている。
【００５７】
移動局３１は、データ入力デバイス及びデータ出力データ（いずれも示されていない）をさらに提供することができるユーザーインタフェース（示されていない）を含むことができる。
【００５８】
データ入力デバイスは、典型的には、ユーザーから手作業で又は他の電子デバイスから自動的に入力データを受信することに応じてプロセッサにデータを提供する。手作業による入力に関しては、データ入力デバイスはキーボード及びマウスであるが、例えばタッチ画面、又はマイクと音声認識アプリケーションであることもできる。
【００５９】
データ出力デバイスは、典型的には、ユーザー又は他の電子デバイスによって用いるためにプロセッサからデータを提供する。ユーザーへの出力に関しては、データ出力デバイスは、表示信号をプロセッサから受信することに応じて１つ以上の表示画像を生成するディスプレイであるが、例えばスピーカー又はプリンタであることもできる。表示画像の例は、例えば、テキスト、グラフィックス、映像、写真、画像、グラフ、チャート、書式、等であることもできる。
【００６０】
移動局３１は、あらゆる型のデータ記憶デバイス、例えば、コンピュータメモリデバイス又はその他の有形の又はコンピュータによって読み取り可能な媒体、を代表するメモリデバイス（示されていない）を含むこともできる。メモリデバイスは、１つ以上の場所に配置されて移動局の特定の実装に依存して１つ以上の技術として実装された１つ以上のメモリデバイスを代表するものである。さらに、メモリデバイスは、プロセッサによって読み取り可能であってデータ及び／又はプロセスを具体化した一連の命令を格納可能であるあらゆるデバイスであることができる。メモリデバイスの例は、限定されることなしに、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＰＲＯＭ、ディスク（ハード又はフロッピー（登録商標）ディスク）、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、フラッシュメモリ、等を含む。
【００６１】
移動局３１は、移動局３１の動作を制御するプロセッサ（示されていない）を含むことができる。プロセッサ内のその他のモバイル機能は、本明細書において説明されていない移動局３１のその他のいずれかの又はすべての機能を代表するものである。該その他のモバイル機能は、例えば、移動局３１が電話をかけること及びデータを通信することを許可するように移動局３１を動作させることを含む。
【００６２】
移動局３１は、移動局３１の電気的素子に関するポータブルな電気エネルギーを貯蔵及び提供するポータブル電源（示されていない）を含むことができる。ポータブル電源の例は、限定されることなしに、電池と、燃料電池と、を含む。ポータブル電源は、充電可能であること又は充電可能でないことができる。ポータブル電源は、典型的には、限られた量の貯蔵された電気エネルギーを有しており、移動局が動作し続けることができるようにある程度の量を使用後に交換又は再生する必要がある。
【００６３】
移動局３１は、固定型（すなわち、静止型）及び／又は移動型（すなわち携帯式）であることができる。移動局３１は、様々な形態で実装することができ、限定されることなしに、次のデバイス、すなわち、パソコン（ＰＣ）、デスクトップコンピュータ、ラップトップコンピュータ、ワークステーション、ミニコンピュータ、メインフレーム、スーパーコンピュータ、ネットワークに基づくデバイス、データプロセッサ、パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）、スマートカード、携帯電話、ページャー、腕時計のうちの１つを含む。
【００６４】
位置特定用途
位置特定用途例は、陸上、海上、及び空中における無限の様々な用途を含む。科学界は、精密タイミング能力及び位置情報に関してＧＰＳを用いる。測量士は、ますます増加しつつある測量作業に関してＧＰＳを用いる。娯楽における位置特定用途は、利用可能な娯楽スポーツ数と同じくらい多様である。位置特定は、例えばハイカー、ハンター、マウンテンバイク乗り手、クロスカントリースキーヤーの間で頻繁に用いられる。指定された所在位置までの経路を見つけるため又は進行方向又は速度を知るために自己の現在位置を常に追跡する必要がある人は、全地球測位システムの利益を利用することができる。位置特定は、現在では車両においても一般的である。幾つかの基本的なシステムが配備されており、ボタンを押すだけで（例えば、現在位置を派遣センターに送信することによって）道路に関する緊急援助を提供する。より精巧なシステムは、街路図上における車両の位置も示す。現在は、これらのシステムは、運転者が自分の現在位置を常に追跡することを可能にし、行き先に到着する上での最良のルートを提案する。
【００６５】
位置特定は、緊急時における携帯電話の位置を決定することに関して及び所在位置に基づくサービスに関して役立つ。米国におけるセルラー位置特定の展開は、連邦通信委員会（ＦＣＣ）拡大９−１−１命令によるものである。該命令では、ネットワークに基づくソリューションに関しては、６７％の呼に関して１００ｍの精度であること、９５％の呼に関しては３００ｍの精度であること、ハンドセットに基づくソリューションに関しては、６７％の呼に関して５０ｍ、９５％の呼に関して１５０ｍであることを要求している。緊急呼が開始されると、緊急サービス調整センター−緊急通報センター（ＰＳＡＰ）は、ＭＬＣにおいて計算された位置を利用する。欧州及びアジアでは、位置情報サービス（ＬＢＳ）によって促進されているが、これらの地域では、緊急サービスセルラー位置特定に関する要求事項が確立されているか又は確立中である。
【００６６】
全地球的航法衛星システム（ＧＮＳＳ）
Ａｓｓｉｓｔｅｄ−ＧＮＳＳ（Ａ−ＧＮＳＳ）は、“拡大”又は“拡張”ＧＮＳＳ（Ｅ−ＧＮＳＳ）とも呼ばれ、ＧＰＳに加えてその他の衛星航法システムに概念を拡大している。例えば、１０年以内に、ＧＰＳ、ＧＬＯＮＡＳＳ、ガリレオ、及びその他の衛星を含む８０のＧＮＳＳ衛星が地球軌道上を周回し、各システムに関する異なる基準に基づいて様々な信号を送信することになる可能性がある。この結果、受信機（移動型又は固定型を問わない）がこれまでよりもはるかに多くの衛星及び送信信号にアクセス可能になり、位置決定の精度及び歩留まりの両方を向上させることが可能になる。より多く衛星ということは、位置精度が衛星ジオメトリの影響をこれまでより受けにくいことを意味し、位置計算を行うときにより大きい冗長性を提供する。
【００６７】
単純化されたＧＮＳＳアーキテクチャが図１に示される。セルラーシステム１２、又はその他の型の広域基準ネットワーク（ＷＡＲＮ）は、無線ネットワークの地理上のカバレッジエリア上空に配置されるＧＮＳＳ受信機のネットワークである。セルラーシステム１２は、ブロードキャスト航法メッセージをＧＮＳＳ衛星から受信し、該メッセージをキャッシングのためにＡ−ＧＮＳＳサーバー（例えば、ＰＤＥ ２６）に提供する。移動局３１が緊急コールをするか又は位置特定を要求するサービスが呼び出され、Ａ−ＧＮＳＳサーバーにメッセージが送信される。ＰＤＥ２６は、１つ以上の基地局２２乃至２４の位置を用いて要求されるＧＮＳＳ援助データを概算位置として計算として移動局３１に提供する。
【００６８】
基準
Ａ−ＧＰＳサーバーの異なる構成要素が３ＧＰＰ ＴＳ ２３．２７１、ＴＳ４３．０５９及びＴＳ２５．３０５において定義されている。サービングモバイルロケーションセンター（ＳＭＬＣ）が無線ネットワークの一部として配備され、その目的は、ネットワーク内におけるハンドセットの位置を決定することである。
【００６９】
ＳＭＬＣはＧＳＭ／ＧＰＲＳネットワークにおいて実行し、ＵＭＴＳネットワークにおいてはスタンドアロンＳＭＬＣ（ＳＡＳ）、ユーザープレーンソリューションにより異なる無線アクセス型をサポート時にはＳＵＰＬロケーションプラットフォーム（ＳＬＰ）と呼ばれる。ＳＭＬＣは、すべてのハンドセットに基づく及びネットワークに基づく無線位置特定方法をサポートすることができ、ハンドセットに基づくバージョン及びハンドセットによる補助バージョンの両バージョンにおけるＡ−ＧＰＳを含む。
【００７０】
ハンドセットによるＡ−ＧＰＳメッセージ送信のためのプロトコルをサポートする仕様（すなわち基準）が数種類存在する。ＧＳＭネットワークは、ＲＲＬＰ仕様を用いる。ＵＭＴＳネットワークは、無線資源制御（ＲＲＣ）仕様を用いる。ＣＤＭＡネットワークは、ＴＩＡ ＩＳ−８０１仕様及び３ＧＰＰ２ Ｃ．Ｓ００２２仕様を用いる。これらの仕様の各々は、同じ基本情報を符号化するための異なる方法を規定しているが、採用された無線技術専用である。本説明は、ＲＲＬＰ仕様の修正例（例えば選択肢）について説明するものであるが、ＲＲＣ仕様、ＩＳ−８０１及びＣ．Ｓ００２２仕様又はその他のいずれかの仕様を修正して同じ又は同様の効果を達成させるようにすることが可能である。
【００７１】
ＲＲＬＰ仕様は、測位命令及び可能な場合の援助データを移動局３１に提供する測位要求メッセージ３６（図１）と、移動局３１からの移動局３１位置推定値又は疑似距離測定値をセルラーシステム１２に提供する測位応答メッセージ３７（図１）と、を含む。ＲＲＣ仕様、ＩＳ−８０１／Ｃ．Ｓ００２２仕様又はその他のいずれかの仕様は、同じ又は同様の効果を達成させるための要求及び／又は応答メッセージを含むことができる。
【００７２】
ＲＲＬＰ測位メッセージを修正するための４つの選択肢
図２は、本発明の一側面による、ＲＲＬＰ仕様に関するＲＲＬＰ測位要求メッセージ３６（図１参照）及びＲＲＬＰ測位応答メッセージ３７（図１参照）を修正するための４つの選択肢を表す表Ａを示す。表Ａにおいては、ＲＲＬＰ測位要求メッセージ３６及びＲＲＬＰ測位応答メッセージ３７は、表１及び表２において現ＲＲＬＰ仕様に関してそれぞれ表されている。選択肢１は、表３及び４において修正されたＲＲＬＰ測位要求メッセージ及び修正されたＲＲＬＰ測位応答メッセージをそれぞれ提供する。選択肢２は、表５及び６において修正されたＲＲＬＰ測位要求メッセージ及び修正されたＲＲＬＰ測位応答メッセージをそれぞれ提供する。選択肢３は、表７及び８において修正されたＲＲＬＰ測位要求メッセージ及び修正されたＲＲＬＰ測位応答メッセージをそれぞれ提供する。選択肢４は、表９及び１０において修正されたＲＲＬＰ測位要求メッセージ及び修正されたＲＲＬＰ測位応答メッセージをそれぞれ提供する。
【００７３】
選択肢１は、ガリレオ／ＧＮＳＳを新たな衛星位置特定方法として導入する。
【００７４】
選択肢２は、“ＧＮＳＳ位置特定方法”を導入し、様々な衛星群（ＧＰＳ、ガリレオ、及び潜在的な将来の衛星航法システム又は衛星増強システム）の詳細を新しいＧＮＳＳ情報要素においてカプセル化する。
【００７５】
選択肢３は、特定の衛星群のインタフェース制御ドキュメント（ＩＣＤ）と無関係の“ＧＮＳＳ位置特定方法”を導入する。
【００７６】
選択肢４は、各々の選択肢１、２、及び３を評価及び比較後に選択肢２及び選択肢３の利点の組合せを導入する。
【００７７】
選択肢１、２、及び３は、ガリレオ／ＧＮＳＳをどのような方法でＲＲＬＰ仕様に追加可能であるかについて説明されている。
【００７８】
測位要求メッセージ及び測位応答メッセージの修正方法
図３は、本発明の一側面により、４つの選択肢のうちの１つに従って現在のＲＲＬＰ仕様に関するＲＲＬＰ測位要求メッセージ３６及びＲＲＬＰ測位応答メッセージ３７を修正するための方法３８を示す。ブロック５０において方法３８が開始する。ブロック５１において、方法３８は、ＲＲＬＰ測位要求メッセージ３６を識別する（例えば表１）。ブロック５２において、方法３８は、選択肢１（例えば表３）、選択肢２（例えば表５）、選択肢３（例えば表７）、又は選択肢４（例えば表９）に従ってＲＲＬＰ測位要求メッセージ３６（例えば表１）を修正する。ブロック５３において、方法３８は、ＲＲＬＰ測位要求応答メッセージ３７を識別する（例えば表２）。ブロック５４において、方法３８は、選択肢１（例えば表４）、選択肢２（例えば表６）、選択肢３（例えば表８）、又は選択肢４（例えば表１０）に従ってＲＲＬＰ測位応答メッセージ３７（例えば表２）を修正する。
【００７９】
表３、５、７、及び９の各々は、選択肢１、２、３、及び４に関する修正されたＲＲＬＰ測位要求メッセージをそれぞれ表し、表１に示される現在のＲＲＬＰ測位要求メッセージの要素と、第２のＧＮＳＳシステム（例えば、ガリレオ）をサポートする新しい要素６０と、を含む。表４、６、８、及び１０の各々は、選択肢１、２、３、及び４に関する修正されたＲＲＬＰ測位応答メッセージをそれぞれ表し、ＧＮＳＳシステム（例えば、ガリレオ）に関する新しい要素６０と同様に、表２に示される現在のＲＲＬＰ測位応答メッセージの要素を含む。参照番号６０は、一般的には、表３乃至１０の各々における新しい要素を一般的に識別するが、これらの表の各々における新しい要素は異なることができる。表３乃至１０の各々においては、現在の要素が最初に示されて新しい要素が後続するが、このことは必須事項ではない。従って、各々の表３、５、７、及び９の最初は表１と同じであり、表１の要素を含み、各々の表４、６、８、及び１０の最初は表２と同じであり、表２の要素を含む。
【００８０】
現在のＲＲＬＰ測位要求メッセージ及び応答メッセージ
図４は、本発明の一側面による、現在のＲＲＬＰ仕様に関するＲＲＬＰ測位要求メッセージ３６を表す表１を示す。図５は、本発明の一側面による、現在のＲＲＬＰ仕様に関するＲＲＬＰ測位応答メッセージ３７を表す表２を示す。
【００８１】
図４及び５は、アシステッド−ＧＰＳ（Ａ−ＧＰＳ）に関するＲＲＬＰ仕様において現在説明されるＲＲＬＰ測位要求メッセージ及びＲＲＬＰ測位応答メッセージをそれぞれ例示し、ＲＲＬＰ仕様へのガリレオの導入のための変更を示す。ＲＲＬＰ仕様（ＴＳ４４．０３１）は、主ＧＥＲＡＮ仕様であり、ガリレオ／ＧＮＳＳをサポートするために修正する必要がある。ＲＲＬＰ仕様は、測位命令及び援助データ要素の詳細を含む。
【００８２】
ＲＲＬＰ仕様は、測位命令及び可能な場合の援助データを移動局３１に提供する測位要求メッセージと、移動局３１からの移動局３１位置推定値又は疑似距離測定値をセルラーシステム１２に提供する測位応答メッセージと、を含む。
【００８３】
ガリレオ／ＧＮＳＳの導入に関して必要な変更が、表１及び２の右端の列において要約される。右端の列内が空欄である場合は、変更が要求されないことを示す。右端に示される変更は、特定の選択肢（すなわち、選択肢１乃至４）のみを対象にしたものではなく、いずれの既存のＡ−ＧＰＳパラメータを再使用可能であるか又は交換、拡大又はその他の形での修正を行う必要があるかを示す。幾つかの場合においては、幾つかのパラメータ変更を最終決定できるようになる前にガリレオに関する追加情報が必要になる（最終仕様）。
【００８４】
表１と２、及び表３乃至１０の各々において、“＞”シンボル数は、ＡＳＮ．１符号化内におけるフィールドの階層レベルを示す。
【００８５】
選択肢１−新しい位置特定方法“ガリレオ”
図６及び７は、本発明の一側面による、選択肢１に従った修正されたＲＲＬＰ測位要求メッセージを表す表３を示す。図８及び９は、本発明の一側面による、選択肢１に従った修正されたＲＲＬＰ測位応答メッセージを表す表４を示す。
【００８６】
選択肢１において、表１に示されるように、Ａ−ＧＰＳと同様に、新しいガリレオ要素６０が現在のＲＲＬＰ仕様に追加される。現在のＡ−ＧＰＳ専用情報要素が引き続き用いられ、新しいガリレオ専用情報要素６０が追加される。
【００８７】
ＲＲＬＰ仕様に関する修正は、例えばリリース７拡張コンテナ内において新しい情報要素を導入することであり、測位要求メッセージ及び測位応答メッセージに関するそれぞれの表３及び４において要約される。
【００８８】
選択肢１は、幾つかの方法で実装することができ、表３及び４は一例を説明する。
【００８９】
選択肢１の利点は、以下の項目を含む。
【００９０】
１． 現在のＲＲＬＰプロトコルが直線的に展開される。既存のＡ−ＧＰＳ情報要素が、結合されたＧＰＳ−ガリレオ受信機に関して依然として用いられる。Ａ−ＧＰＳ専用受信機は、既存のＡ−ＧＰＳ情報要素を引き続き使用し、ガリレオ専用受信機は、新しく追加された情報要素のみを用いるか又は新しく追加された情報要素をほとんどの場合に用いる。
【００９１】
２． 既存のプロトコル及びＡ−ＧＰＳ実装の後方互換性が保持される。既存のＡ−ＧＳＰ実装（ＳＭＬＣ及びＭＳ）は、ガリレオの導入による影響を受けない。
【００９２】
３． 従来の及びアシステッドＧＮＳＳモードは、異なるユーザーアルゴリズムを要求しない。
【００９３】
選択肢１の難題は、以下の項目を含む。
【００９４】
１． 援助データ要素はＩＣＤ専用である。従って、最終的なガリレオＩＣＤが利用可能になる前にすべての要求されるガリレオ援助データ要素を定義することができない可能性がある。
【００９５】
２． 一般的手法でない。新しいＧＮＳＳシステムを追加しなければならなくなるごとに、仕様を適宜修正しなければならない。
【００９６】
選択肢２−新しい位置特定方法“ＧＮＳＳ”
図１０及び１１は、本発明の一側面による、選択肢２に従った修正されたＲＲＬＰ測位要求メッセージを表す表５を示す。図１２及び１３は、本発明の一側面による、選択肢２に従ったＲＲＬＰ測位応答メッセージを表す表６を示す。
選択肢２においては、新しい位置特定方法“ＧＮＳＳ”が導入され、ＧＰＳ及び／又はガリレオ専用情報要素がＧＮＳＳ情報要素においてカプセル化される。
【００９７】
ＲＲＬＰ仕様に関して要求される修正は、例えばリリース７拡張コンテナ内において新しい情報要素を導入することであり、測位要求メッセージ及び測位応答メッセージに関するそれぞれの表５及び６において要約される。
【００９８】
選択肢２は、幾つかの方法で実装することができ、表５及び６は一例を説明する。表５及び６に示される例は、ＧＰＳ及びガリレオに関しては共通のＡＳＮ．１符号化が可能であると仮定する提案に従ったものである。
【００９９】
選択肢２の利点は以下の項目を含む。
【０１００】
１． 選択肢２の結果として、同じＧＮＳＳシグナリングを共有する上でＧＰＳ及びガリレオと十分な適合性を有することを条件として、ＲＲＬＰにおいて新しいＧＮＳＳシステムに関する追加のＡＳＮ．１符号化を少なくすることができる。
【０１０１】
２． 従来の及びアシステッドＧＮＳＳモードは、異なるユーザーアルゴリズムを要求することができない。
【０１０２】
選択肢２の難題は以下の項目を含む。
【０１０３】
１．ＲＲＬＰにおいて２つの分枝（ｂｒａｎｃｈ）が生成される。現在のＡ−ＧＰＳ実装は、既存の情報要素を引き続き使用することになり、将来のＧＰＳ／ガリレオ実装（ＳＭＬＣ及びＭＳ）は、既存のＡ−ＧＰＳ情報要素及び新しいＧＮＳＳ情報要素の両方をサポートしなければならない。端末及びＳＭＬＣがＧＮＳＳに関する能力を有する場合は、Ａ−ＧＰＳ専用である場合においても新しいＧＮＳＳ情報要素のみを用いることができる。しかしながら、すべてのネットワーク内のすべてのＳＭＬＣが両方のプロトコル分枝をサポートするわけではないため、ＧＮＳＳに関する能力を有する端末は、依然として既存のＡ−ＧＰＳ情報要素も同様にサポートしなければならない（例えば、ＧＮＳＳがリリース７に追加されると仮定した場合は、すべてのＳＭＬＣがリリース７をサポートするまでは、新たなリリース７に関する能力を有する端末はリリース６もサポートしなければならない。
【０１０４】
２．Ａ−ＧＰＳ関連情報要素は、既存のＲＲＬＰ及び新しいＧＮＳＳ分枝において２回定義される。
【０１０５】
３． 援助データ要素はＩＣＤ専用であるが、共通のＡＳＮ．１符号化を有する。共通のＡＳＮ．１符号化は、実行可能でない場合がある。
【０１０６】
４． この選択肢を用いる将来の航法システム及び増強システムがＧＰＳ及びガリレオと十分な適合性を有さない場合は、これらの将来のシステムを追加することは困難又は不可能な場合がある。その場合は、異なる選択肢（例えば、選択肢１又は選択肢４）に戻ることが必要になる場合がある。
【０１０７】
選択肢３−いずれのＩＣＤからも独立した新しい位置特定方法“ＧＮＳＳ”
図１４は、本発明の一側面による、選択肢３に従った修正されたＲＲＬＰ測位要求メッセージを表す表７を示す。図１５及び１６は、本発明の一側面による、選択肢３に従ったＲＲＬＰ測位応答メッセージを表す表８を示す。
【０１０８】
選択肢３は、選択肢２と同様である（すなわち、新しい測位方法“ＧＮＳＳ”が導入される）が、この手法は、衛星群データの点に加えて構造の点でも一般的であることが維持される。援助データ要素及び測定結果は、いずれのＩＣＤについても専用にならない。
【０１０９】
衛星航法データを用いるか又はＡ−ＧＰＳ概念を再度用いるか又は拡張する代わりに、Ａ−ＧＮＳＳ能力を有する端末に関して測位援助データが特に生成される。例えば、ＧＰＳ又はガリレオエフェメリスパラメータとは無関係に航法モデルが符号化され、中高度地球周回軌道（ＭＥＯ）衛星に関する軌道モデルで十分になる。時間は、ＧＰＳ又はガリレオ曜日（ＴＯＷ）から独立しており、例えば、世界標準時座標（ＵＴＣ）を用いることが可能である。
【０１１０】
ＲＲＬＰにおいては、選択肢３は、選択肢２と同様にみえるが、個々の衛星群を明確に区別する必要がない。ＧＰＳ／ガリレオ受信機は、ＧＰＳ及びガリレオ専用信号を測定することを可能にする必要があるため、異なる衛星群を多少区別する必要が依然としてある。表７及び８において一例が概説される。すべての追加要素に関する詳細を新たに定義する必要があり、特定のＩＣＤは参照されない。
【０１１１】
選択肢３の利点は、以下の項目を含む。
【０１１２】
１． プロトコルの観点からは一般的な手法である。移動局受信機は、援助データを受信して測定値を戻す観点からＧＰＳ及びガリレオ衛星群を単一のＧＮＳＳとみなす。
【０１１３】
２． 援助データ要素は、特定のＩＣＤに依存しない。将来のシステムは、仕様に関して最低限の変更が要求されるか又はまったく要求されない形でサポートされる。
【０１１４】
選択肢３の難題は、以下の項目を含む。
【０１１５】
１． ＲＲＬＰにおいて２つの分枝が生成される。現在のＡ−ＧＰＳ実装は、既存の情報要素を引き続き使用することになり、将来のＧＰＳ／ガリレオ実装（ＳＭＬＣ及びＭＳ）は、既存のＡ−ＧＰＳ情報要素及び新しいＧＮＳＳ情報要素の両方をサポートしなければならない。端末及びＳＭＬＣがＧＮＳＳに関する能力を有する場合は、Ａ−ＧＰＳ専用である場合においても新しいＧＮＳＳ情報要素のみを用いることができる。しかしながら、ネットワーク内のＳＭＬＣが両方のプロトコル分枝をサポートすることは保証できないため、ＧＮＳＳに関する能力を有する端末は、依然として既存のＡ−ＧＰＳ情報要素をサポートしなければならない（例えば、ＧＮＳＳがリリース７に追加されると仮定した場合は、ＳＭＬＣがリリース７をサポートするまでは、新たなリリース７に関する能力を有する端末はリリース６もサポートしなければならない）。
【０１１６】
２． この手法を真に一般的な手法として維持するためには新しい共通の軌道モデル及び新しい測地学的基準フレームを定義することが必要になる場合がある。既存のＡ−ＧＰＳユーザーアルゴリズムをこれ以上用いることができない可能性がある。新しいＧＮＳＳプロトコルは、既存のＡ−ＧＰＳ実装とは適合しない。
【０１１７】
３． 従来のＧＮＳＳ実装及びアシステッドＧＮＳＳ実装は異なることになる。従来のモード及び援助モードに関する異なるユーザーアルゴリズムが必要になることがある。従来のモードは、今後は援助モードの特殊ケースであるとみることはできない。
【０１１８】
新選択肢４−既存のＧＰＳユニット及びフォーマットを使用するガリレオの追加
図１７及び１８は、本発明の一側面による、選択肢４に従ったＲＲＬＰ測位要求メッセージを表す表９を示す。図１９及び２０は、本発明の一側面による、選択肢４に従ったＲＲＬＰ測位応答メッセージを表す表１０を示す。
【０１１９】
選択肢２及び選択肢３の難題のうちの１つは、ＲＲＬＰにおいて新しいプロトコル分枝を導入することであり、Ａ−ＧＰＳのサポートに関して２つの異なるプロトコルフォーマットが存在することになることを意味する。従って、ガリレオの導入は、最終的にはＡ−ＧＰＳ専用実装に対しても影響を有する可能性がある。他方、選択肢２及び選択肢３は、一般的であることを試み、“全地球的航法衛星システム（ＧＮＳＳ）”の概念を導入する。選択肢３は、特定のＩＣＤから独立しており、従って将来の衛星システムは仕様を最低限変更するだけで又は仕様を変更する必要なしにサポートされるという利点も有する。
【０１２０】
選択肢４は、選択肢１、２、及び３の利点を結合させ、選択肢１、２、及び３と関連するほとんどの難題を回避する代替手法について説明するものである。
【０１２１】
選択肢４においては、ガリレオ又はその他のＧＮＳＳシステムは、既存のＡ−ＧＰＳ情報要素を用いて追加される。新しいガリレオ（又はその他のＧＮＳＳ）専用の情報要素（例えば、選択肢１及び２）又は新しいＧＮＳＳ情報要素（例えば、選択肢３）を定義する代わりに、新しいガリレオ専用ＳＶ−ＩＤを導入することによってガリレオ宇宙ビークル（ＳＶ）に関しても既存のＡ−ＧＰＳ情報要素が用いられる。既存のＳＶ−ＩＤ１−６４は、ＧＰＳ衛星専用で用いられ、追加のＳＶ−ＩＤ、例えば６５乃至１２８は、ガリレオ用に予約される。将来の衛星航法システムが容易に追加できるようにするための十分な追加のＳＶ−ＩＤが定義される。
【０１２２】
ガリレオ及び構想される将来の情報要素は、メートル、秒、ラジアン、Ｈｚ、等に変換することができ、これらは、既存のＧＰＳ単位又はフォーマットに変換することができる。変換は、情報要素の送信機及び受信機の両方において同じように適用される適切に定義された共通の仮定事項に基づく。既存のＧＰＳ情報要素パラメータは適合可能な衛星システムを網羅する適切な範囲を有するため、該変換が可能である。
【０１２３】
新しいガリレオＳＶ−ＩＤに関する時間に依存する援助データは、ＧＰＳ時間に変換することができ（選択肢４ａ−以下の仮想ＧＮＳＳ時間を参照）、又はＧＰＳからガリレオ時間オフセット（ＧＧＴＯ）への変換パラメータとともにガリレオ時間を用いることができる（選択肢４ｂ）。ＳＭＬＣ（選択肢４ａ）又はＭＳ（選択肢４ｂ）のいずれかが、共通ＧＰＳ時間枠への変換を実施する。
【０１２４】
ＲＲＬＰ ＡＳＮ．１における既存のＳＶ−ＩＤは拡張不能であるため、将来のＧＮＳＳ又は増強システムの追加を許容する、例えば最大で２５５（又は５１１又は１０２３）のＩＤを網羅する新しい“追加のＳＶ−ＩＤ”を定義する必要がある。ＳＶに依存するすべての既存のＧＰＳ援助データは、６４よりも大きいＳＶ−ＩＤに関して適用可能な“追加援助データ”ＩＥにおいて定義される。“追加援助データ”ＩＥの符号化は、ＧＰＳに関する現在の援助データＩＥとまったく同じである。従って、既存のプロトコル及び実装に対する影響は最小限であるが、この手法は依然として一般的である。
【０１２５】
ＩＳ−８０１−Ｂ等のその他のロケーションプロトコルは、ＳＶ−ＩＤ用の十分な予備ビットを既に有する。従って、該ロケーションプロトコルでは“追加援助データ”ＩＥは必要にならず、既存のロケーションプロトコル及び実装への影響をさらに低減させる。
【０１２６】
選択肢４を実装することが可能な場合が幾つか存在する。表９及び１０に示される例は、１つの可能例であるにすぎない。幾つかの新しいＡＳＮ．１符号化は、ＲＲＬＰセグメントを生成するための規則を規定することによって回避することができる。例えば、新しい衛星群ＩＤパラメータ（又は可能な場合のＳＶ ＩＤ増分）は、衛星群専用データを含むあらゆるＲＲＬＰ構成要素内に含めることができる。従って、２つ以上の衛星群に関するデータは、同じＲＲＬＰ構成要素内には含められない。このことは、衛星群に関する既存のＧＳＰ ＡＳＮ．１パラメータの再使用を可能にし、新たなＡＳＮ．１の定義を回避する。
【０１２７】
選択肢４の利点は、以下の項目を含む。
【０１２８】
１．一般的手法であるが、既存のプロトコル及び実装と依然として適合可能である。ユーザー受信機は、（援助データを受信して測定値を戻す観点から）ＧＰＳ及びガリレオ衛星群を単一のＧＮＳＳとみなす。
【０１２９】
２．現在のプロトコルを発展させたものである。結合ＧＰＳ−ガリレオ受信機に関して既存のＡ−ＧＰＳ情報要素が依然として用いられる。
【０１３０】
３．既存のプロトコル及びＡ−ＧＰＳ実装の後方互換性が確保される。既存のＡ−ＧＰＳ実装は、ガリレオの導入による影響を受けない。
【０１３１】
仮想ＧＮＳＳ時間
本発明は、ＧＰＳ及びガリレオ（又はその他のいずれかの衛星航法システム又は増強システム）において用いられる異なる航行タイムスケールを取り扱うように適合化された通信システム、方法及び装置を含む。
【０１３２】
本発明の諸側面が図１及び２１を参照して説明される。本発明の一側面により、ロケーションサーバー２６（例えば、３ＧＰＰにおけるＳＭＬＣ）は、“仮想ＧＮＳＳ”時間を維持して仮想ＧＮＳＳ時間をモバイル受信機３１に通信するように適合化される。仮想ＧＮＳＳ時間は、移動局３１がＧＰＳ及びガリレオ衛星群を単一の全地球的航法衛星システム（ＧＮＳＳ）であると“みる”ことを可能にする。従って、移動局３１は、ＧＰＳ又はガリレオ観測結果をＧＧＴＯに関して補正する必要がない。本発明の改良点は、既存の移動局の性能を向上させ、新しい移動局に関連するコストを低減する。
【０１３３】
ロケーションサーバー２６は、ＧＧＴＯを移動局３１に提供する代わりに、航法モデル及びクロック補正援助を移動局３１に提供するときにＧＧＴＯを考慮に入れる。動作上は、移動局３１は、ＧＰＳ及びガリレオブロードキャストからのクロック補正を利用せず、むしろロケーションサーバー２６によって計算されて仮想ＧＮＳＳ時間を参照するクロック補正を利用する。
【０１３４】
図２１は、仮想ＧＮＳＳ時間の計算において使用可能なタイミング図を示す。異なる航法システムを区別するために図２１の異なる地域が用いられる。図２１の上部分は、衛星（例えば、ＧＰＳ及びガリレオ）における時間を示し、下部分は、移動局３１における時間を示す。
【０１３５】
一例として、ＧＰＳシステム時間は、１ミリ秒の倍数で示される。各ＧＰＳ衛星は、ＧＰＳシステム時間から一定のオフセットを有する自己のクロックを有する。このオフセットは、図２１においては、“ＧＰＳ ＳＶ＃１クロックバイアス”及び“ＧＰＳ ＳＶ＃Ｎｓａｔクロックバイアス”として示される。ＧＰＳクロックバイアスは、移動局３１においては、セルラーネットワーク１２から受信されるか又はＧＰＳブロードキャスト航法メッセージを復号することによって入手されたクロック補正パラメータを用いて計算することができる。
【０１３６】
図２１の上部分にはガリレオタイミング図も示される。ガリレオオープンサービスは、４ミリ秒の符号を使用し、従ってガリレオシステム時間は４ミリ秒の倍数で示される。ＧＰＳの動作におけるのと同じように、各衛星は、ガリレオシステム時間からの一定のオフセットを有する自己のクロックを有する。このオフセットは、図１においては、“ガリレオＳＶ＃１クロックバイアス”及び“ガリレオＳＶ＃Ｎｓａｔ２クロックバイアス”として示される。ガリレオクロックバイアスは、移動局３１においては、ＧＰＳクロックバイアスを参照して上述されるように、ガリレオクロック補正パラメータを用いて計算することができる。
【０１３７】
上述されるように、ＧＰＳ及びガリレオシステム時間は、独立した時間枠である。従って、図２１において“ＧＰＳ−ガリレオ時間オフセット（ＧＧＴＯ）”で表されてＧＰＳタイムラインとガリレオタイムラインとの間において示される２つのシステム時間の間にオフセットが存在する。図２１の例においては、このＧＧＴＯは１ミリ秒未満であること及びＧＧＴＯにおいては整数秒数は無視されると仮定される。
【０１３８】
上述されるように、ＧＰＳ及びガリレオ衛星信号測定値を位置計算に関して用いる移動局３１は、次の入力、すなわち、ＧＰＳエフェメリス及びＧＰＳクロック補正パラメータ、ガリレオエフェメリス及びガリレオクロック補正パラメータ、及びＧＰＳ−ガリレオ時間オフセット（ＧＧＴＯ）を有することが必要になる。
【０１３９】
幸運なことに、本発明の諸側面は、移動局３１によって受信されるデータ量及び移動局３１によって要求される処理量を簡素化する。ロケーションサーバー２６は、移動局３１にＧＧＴＯを通信する代わりに、仮想ＧＮＳＳ時間を決定し、仮想ＧＮＳＳ時間に関するＧＰＳ及びガリレオクロック補正パラメータを計算することができる。仮想ＧＰＳＳ時間は、あらゆる適切な時間ベース、例えばＵＴＣ又はセルラー時間（又は、特殊ケースとして、ＧＰＳ又はガリレオ時間）であることができる。仮想ＧＮＳＳ時間を用いることで、移動局３１は、ＧＰＳ又はガリレオ疑似距離を区別する必要がなく、従って上記の衛星ジオメトリに関わりなく一様に動作する。ロケーションサーバー２６によって決定された場合の仮想ＧＮＳＳ時間が図２１の最上部に示される。
【０１４０】
ロケーションサーバー２６は、仮想ＧＮＳＳ時間とＧＰＳ及びガリレオシステム時間との間におけるオフセットを決定するようにさらに適合化される。ＧＮＳＳクロック補正パラメータは、ロケーションサーバー２６によって、既知のＧＰＳ及びガリレオクロック補正、さらにはＧＧＴＯ及び仮想ＧＮＳＳ時間とＧＰＳ又はガリレオ時間との間におけるオフセットを用いて計算される。
【０１４１】
図１の下部分は、ユーザー受信機におけるタイミングを示す。ＭＳは、ＧＰＳ及びガリレオ符号位相測定を通常どおり行う。ＧＰＳ及びガリレオ衛星は、例えば３ＧＰＰによって定義されたＳＶ番号等の定義済みのＳＶ番号を有することができる。例えば、ＧＰＳ衛星の各々には、＃１乃至＃Ｎｓａｔの番号を付けることができ、ガリレオ衛星の各々には、＃Ｎｓａｔ＋１乃至＃Ｎｓａｔ２の番号を付けることができ、これらの番号は、３ＧＰＰの衛星番号ＳＶ＃１乃至＃Ｎｓａｔ＋Ｎｓａｔ２に有効な形で変換される。移動局３１は、正確なレプリカ符号との相互関連づけを行うためにいずれのＳＶ番号がＧＰＳ及びガリレオ衛星にそれぞれ属するかを認識するように適合化することができる。
【０１４２】
個々の符号−位相測定値は、従来の方法で衛星送信時間に変換され、疑似距離測定値を計算するために用いることができる。ＳＶｉまでの疑似距離ρｉの定義は、方程式１において定義される。
【０１４３】
ρｉ（ｎ）＝ｃ（ＴＲ（ｎ）−Ｔｎ（ｎ）） （１）
ここで、ｃは、伝搬定数（光の速度）であり、ＴＲ（ｎ）は、受信機のクロックのエポックｎに対応する受信時間であり、Ｔｎ（ｎ）は、ＳＶｉクロックに基づく送信時間である。
【０１４４】
衛星によって送信されたＰＲＮ符号が、該ＰＲＮ符号とレプリカＰＲＮ符号を相互に関連させるように適合化された移動局３１に到着時には、ＧＰＳ又はガリレオ週の始まりに関するレプリカ符号の符号位相オフセットは、ＳＶｉの送信時間を表す。図１の例（下側の“ＭＳにおいて”を用いた場合、ＳＶ＃１（“観測されたＧＰＳ時間ＳＶ＃１”までの符号位相測定は、約３７０チップであり、この特定の衛星に関する送信時間は、方程式２において以下のように計算される。
【０１４５】
ＴＴＳＶｉ ＝１４５ｍｓ−３７０のＧＰＳチップ （２）
同様に、図１に示されるその他の３つの衛星測定例に関する送信時間は、以下のよう計算することができる。
【０１４６】
ＴＴＳＶＮsat ＝１３７ｍｓ−２００のＧＰＳチップ （３）
ＴＴＳＶＮsat＋１ ＝１４２ｍｓ−３０７０のガリレオチップ （４）
ＴＴＳＶＮsat＋Ｎｓａｔ２ ＝１３８ｍｓ−２９９５のガリレオチップ （５）
１つのＧＰＳ又はガリレオチップに関する継続時間は、約９７７ナノ秒である。図１の例における受信時間は、２１５ｍｓであり、従って、この例を用いた近似的な疑似距離は、以下に示されるとおりである。
【０１４７】
ρＳＶ１≒ｃ（２１５−１４４．６）≒ｃ・７０．４ｍｓ （６）
ρＳＶＮｓａｔ≒ｃ（２１５−１３６．８）≒ｃ・７８．２ｍｓ （７）
ρＳＶＮｓａｔ＋１≒ｃ（２１５−１３９）≒ｃ・７６ｍｓ （８）
ρＳＶＮｓａｔ＋Ｎｓａｔ１≒ｃ（２１５−１３５．１）≒ｃ・７９．９ｍｓ （９）
すべての衛星送信時間は、上述されるように、真のＧＰＳ又はガリレオ時間に関するバイアス誤差を含む（例えば、“ＧＰＳ ＳＶ＃１クロックバイアス”又は“ガリレオＳＶ＃１クロックバイアス”）。従来のＧＰＳ及び／又はガリレオ受信機処理においては、上記の衛星送信時間は、航法ブロードキャストメッセージから又はセルラー援助データから入手されたクロック補正パラメータを用いて航法プロセスにおけるこのＧＰＳ及びガリレオクロックバイアスに関して補正される。疑似距離は、通常は、大気遅延（例えば、電離層及び対流圏）及びその他の共通バイアス（例えば相対論的影響）に関してさらに補正される。
【０１４８】
従来の航法アルゴリズムは、ＧＰＳ又はガリレオ疑似距離を使用し、移動局３１の三次元位置及び移動局３１クロックバイアス（すなわち、ＧＰＳ又はガリレオシステム時間からの受信機のローカルクロックのオフセット）に関する解を求める。従って、（ＧＰＳ＋ガリレオ疑似距離を用いた）従来の結合ＧＰＳ／ガリレオ航法処理においては、移動局３１は、１つはＧＰＳ時間に関する受信機クロックバイアス、１つはガリレオ時間に関する受信機クロックバイアスの２つの受信機クロックバイアスを取り扱わなければならない。さらに、従来の結合ＧＰＳ／ガリレオ航法処理においては、ＧＰＳ及びガリレオ衛星までの疑似距離は、移動局３１において別々に処理する必要がある。ＧＰＳ及びガリレオ衛星までの疑似距離がバイアス誤差に関して補正された時点で（クロック補正及びその他）、ＧＰＳシステム時間とガリレオシステム時間との間の差を考慮に入れなければならない。ＧＰＳ及びガリレオ疑似距離を従来の航法アルゴリズムにおいて用いることができるようになる前に２つのシステム間の時間オフセット（ＧＧＴＯ）に関してＧＰＳ又はガリレオ疑似距離のいずれかを補正しなければならない。
【０１４９】
しかしながら、本明細書において説明される仮想ＧＮＳＳクロック補正パラメータに従い、結合ＧＰＳ／ガリレオ受信機に関して既存の従来の航法処理を用いることができる。ＧＰＳクロック補正をＧＰＳ疑似距離測定値に適用してガリレオクロック補正をガリレオ疑似距離測定値に適用し、ＧＧＴＯをＧＰＳ又はガリレオ疑似距離に適用する代わりに、共通のＧＮＳＳクロック補正が用いられ、ＧＧＴＯに関する補償を移動局３１において行う必要がない。従って、移動局３１における既存の航法処理手順を結合ＧＰＳ／ガリレオ測定値に関して用いることができる。すなわち、移動局３１は、ガリレオ疑似距離を、まさに追加のＧＰＳ疑似距離であると“みなし”、逆に、ＧＰＳ疑似距離を追加のガリレオ疑似距離であると“みなす”。
【０１５０】
本発明のさらなる詳細が、以下において本発明の一定の側面により使用可能な計算例を用いて説明される。
【０１５１】
以下の例においては、ＧＰＳ送信時間ｔｇｐｓは、以下によって与えられる。
【０１５２】
ｔｇｐｓ＝ｔｓｖｉｇｐｓ−Δｔｓｖｉｇｐｓ （１０）
ここで、ｔｓｖｉｇｐｓは、送信時の有効ＧＰＳ ＳＶｉ符号位相時間であり、Δｔｓｖｉｇｐｓは、ＧＰＳクロック補正パラメータを用いて計算されたＧＰＳ ＳＶｉ符号−位相時間オフセットである（図１の“ＧＰＳ ＳＶ＃ｉクロックバイアス”）。同様に、ガリレオ送信時間ｔｇａｌｉｌｅｏは、以下によって与えられる。
【０１５３】
ｔｇａｌｉｌｅｏ＝ｔｓｖｉｇａｌｉｌｅｏ−Δｔｓｖｉｇａｌｉｌｅｏ （１１）
ここで、ｔｓｖｉｇａｌｉｌｅｏは、送信時の有効ガリレオＳＶｉ符号位相時間であり、Δｔｓｖｉｇａｌｉｌｅｏは、ガリレオクロック補正パラメータを用いて計算されたガリレオＳＶｉ符号−位相時間オフセットである（図１の“ガリレオＳＶ＃ｉクロックバイアス”）。
【０１５４】
ＧＰＳシステム時間とガリレオシステム時間との間のオフセット（ＧＧＴＯ）は、以下によって与えられる。
【０１５５】
ｔｇｐｓ−ｔｇａｌｉｌｅｏ＝ｔｇｇｔｏ （１２）
ここで、ＧＧＴＯの符号は、規約事項である。ＧＰＳΔｔｓｖｉｇｐｓとガリレオΔｔｓｖｉｇａｌｉｌｅｏクロック補正、及びＧＧＴＯｔｇｇｔｏを移動局３１に提供する代わりに、ロケーションサーバー２６は、以下に示されるように仮想ＧＮＳＳ時間ｔｇｎｓｓに関するＧＮＳＳクロック補正パラメータΔｔｓｖｉを計算するように適合化される。
【０１５６】
ｔｇｐｓ−ｔｇｇｎｓｓ＝Δｔｇｐｓ−ｇｎｓｓ （１３）
ここで、Δｔｇｐｓ−ｇｎｓｓは、ＧＰＳシステム時間と仮想ＧＮＳＳ時間との間のオフセットであると定義される。これで、ＧＰＳ衛星及びガリレオ衛星の各々に関してロケーションサーバー２６によってＧＮＳＳ専用クロック補正パラメータを以下のように計算することができる。
【０１５７】
ＧＰＳ ＳＶｉに関しては、ロケーションサーバー２６は以下を計算するように適合化される。
【０１５８】
Δｔｓｖｉ＝Δｔｇｐｓ−ｇｎｓｓ＋ΔｔＳＶｉｇｐｓ （１４）
ガリレオＳＶｉに関しては、ロケーションサーバー２６は以下を計算するように適合化される。
【０１５９】
Δｔｓｖｉ＝Δｔｇｐｓ−ｇｎｓｓ＋Δｔｇｇｔｏ＋ΔｔＳＶｉｇａｌｉｌｅｏ （１５）
ここで、Δｔｓｖｉは、仮想ＧＮＳＳクロック補正である。ΔｔＳＶｉｇｐｓ、ΔｔＳＶｉｇａｌｉｌｅｏ及びｔｇｇｔｏに関する値は、ロケーションサーバー２６においてＧＰＳ及びガリレオブロードキャストメッセージから入手可能であり、Δｔｇｐｓ−ｇｎｓｓに関する値は、上記されるようにロケーションサーバー２６によって決定される。
【０１６０】
ＧＮＳＳクロック補正パラメータΔｔｓｖｉは、各ＧＰＳ及びガリレオ衛星に関してロケーションサーバー２６によって計算し、援助データメッセージにおいて一定のパラメータの形態で移動局３１に提供することができる。例えば、ＧＮＳＳクロック補正パラメータは、ＧＰＳ及びガリレオデータメッセージの両方において慣例的である多項式係数として移動局３１に提供することができる。
【０１６１】
本発明の様々な側面により、移動局３１は、航法処理においてＧＰＳ衛星とガリレオ衛星を直接区別しない。両衛星群は、疑似距離計算に関して単一のＧＮＳＳとして取り扱われる。結合された衛星群における１つ以上の衛星を識別するために、標準化されたＧＮＳＳ ＳＶＩＤを各ＧＰＳ衛星及びガリレオ衛星に割り当てることができる。例えば、ＧＰＳ衛星は、標準化された識別ＧＮＳＳ ＳＶ ＩＤｉ＝１乃至６４を通じて識別することができ、ガリレオ衛星は、標準化された番号ＧＮＳＳ ＳＶ ＩＤｉ＝６５乃至１２８を通じて識別することができる。移動局３１は、各ＧＮＳＳ ＳＶ ＩＤｉによっていずれのＧＰＳ又はガリレオＰＲＮ符号が用いられるかを認識するようにさらに適合化することができる。
【０１６２】
移動局３１は、単一の衛星群に関して現在行われているのと同じ形で、各衛星測定に関するＧＮＳＳ送信時間を計算するようにさらに適合化することができる。しかしながら、当業とは異なり、本発明の側面例の移動局３１は、ＧＰＳ又はガリレオ送信時間を直接区別する必要がない。ＧＮＳＳ送信時間は、以下のように計算することができる。
【０１６３】
ｔｇｎｓｓ ＝ｔｓｖｉ−Δｔｓｖｉ （１６）
ここで、ｔｓｖｉは、送信時の有効ＧＮＳＳ（ＧＰＳ又はガリレオ）ＳＶｉ符号位相であり、Δｔｓｖｉは、上記において定義された、ＧＮＳＳクロック補正パラメータ（図２１における“ＳＶ＃ｉ仮想クロックバイアス”）を用いて計算されるＧＮＳＳ ＳＶｉ符号−位相時間オフセットである。
【０１６４】
本発明の他の側面においては、ロケーションサーバー２６は、援助データを移動局３１に提供するように適合化することができる。援助データは、例えば、可視ＧＮＳＳ ＳＶ ＩＤのリストと、対応するＧＮＳＳエフェメリスパラメータ（ＧＰＳ及びガリレオ専用パラメータであることができる）と、仮想ＧＮＳＳ時間と、ＧＮＳＳクロック補正と、を含むことができる。
【０１６５】
本発明の他の側面においては、移動局３１は、各ＧＮＳＳ ＳＶ ＩＤｉ専用のレプリカ符号を生成してＧＮＳＳ符号位相を測定するように適合化することができる。符号位相測定値は、仮想ＧＮＳＳ時間推定値による時間タグが付される。仮想ＧＮＳＳ時間は、通常はＧＰＳ又はガリレオ信号から直接入手することはできないため、上述される援助データメッセージ内において移動局３１に提供することが可能である。１つの適切な手法は、ネットワーク内の例えば位置測定ユニット（ＬＭＵ）を用いてロケーションサーバー２６によって入手されたＧＮＳＳ−セルラー時間関係の推定値をユーザー受信機に提供することである。これらのＬＭＵは、定期的にセルラー時間と仮想ＧＮＳＳ時間との間の関係を測定し、これらの測定値をロケーションサーバー２６に提供する。ロケーションサーバー２６は、これらの時間関係のデータベースを維持し、援助データメッセージにおいてＧＮＳＳ−セルラー時間関係を移動局３１に提供する。ＬＭＵは、専用ネットワーク要素であること、又はこのＬＭＵ機能が実装された移動局であることができる。
【０１６６】
本発明の他の側面においては、仮想ＧＮＳＳ時間は、等しいＧＰＳ又はガリレオ時間に設定することができる。例えば、ＧＰＳ時間が仮想ＧＮＳＳ時間として用いられる場合は、ロケーションサーバー２６における方程式（１４）及び（１５）に従ったＧＮＳＳクロック補正パラメータの計算が単純化される。この例においては、ＧＰＳシステム時間と仮想ＧＮＳＳ時間との間におけるオフセットΔｔｇｐｓ−ｇｎｓｓは、ゼロになる。この例においては、ＧＰＳ及びガリレオによってブロードキャストされたクロック補正パラメータ（ΔｔＳＶｉｇｐｓ、ΔｔＳＶｉｇａｌｉｌｅｏ、ｔｇｇｔｏ）のみが、ロケーションサーバー２６においてＧＮＳＳクロック補正を計算するために必要になり、移動局３１における既存の時間復元アルゴリズムを用いて、例えばＧＰＳ衛星信号を復号することから仮想ＧＮＳＳ時間を入手することができる。
【０１６７】
ＧＰＳ時間を仮想ＧＮＳＳ時間として用いることは、上述される選択肢４が既存のＡ−ＧＰＳロケーションプロトコル（例えば上述されるＲＲＬＰ）におけるガリレオ（又はその他のＧＮＳＳ）の追加に関して用いられるときに特に有利になる。既存のＡ−ＧＰＳ情報要素は、ガリレオ援助データを提供するために用いられる。ガリレオ時間に依存する援助データは、上述されるようにＧＰＳ時間に変換される（すなわち、ＧＰＳ時間が仮想ＧＮＳＳ時間として用いられる）ため、既存のＧＰＳ情報要素は、ガリレオ関連データを移動局３１に搬送するために用いることができる。
【０１６８】
ＧＰＳ時間を仮想ＧＮＳＳ時間としてＡ−ＧＰＳに関する既存のロケーションプロトコルとともに用いることによって（すなわち、選択肢４）、ＧＰＳ及びガリレオ（又はいずれかの追加ＧＮＳＳ）は、単一の航法衛星システムとして取り扱われる。移動局は、異なる航行時間枠を処理する必要がなく、上述されるようなＧＧＴＯ関連問題による影響を受けない。ガリレオ（又はその他のいずれかのＧＮＳＳ）衛星は、移動局３１において追加のＧＰＳ衛星としてみられることになる。従って、既存のＡ−ＧＰＳ実装及び追加ＧＮＳＳのサポート基準に対する影響は、最小限になる。
【０１６９】
代替実装
本明細書に含まれるシステム、要素、及び／又はプロセスは、ハードウェアにおいて、ソフトウェアにおいて、又はその組合せにおいて実装することができ、１つ以上のプロセッサを含むことができる。プロセッサは、タスクを実行するためのデバイス及び／又は一組の機械によって読み取り可能な命令である。プロセッサは、プロセスを具体化した一連の命令を実行する能力を有するあらゆるデバイスであることができ、限定されることになしに、コンピュータ、マイクロプロセッサ、コントローラ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、有限ステートマシン、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、又はその他の何らかのメカニズムを含む。プロセッサは、ハードウェア、ファームウェア、及び／又はソフトウェアのあらゆる組合せを含む。プロセッサは、格納された及び／又は受信された情報に基づき、実行可能なアプリケーション又は手順によって用いるために情報を計算、処理、解析、修正、変換、又は送信することによって、及び／又は出力デバイスに情報をルーティングすることによって動作する。
【０１７０】
実行可能なアプリケーションは、例えばユーザーコマンド又は入力に応答して、例えばオペレーティングシステム、ソフトウェアアプリケーションプログラム、又はその他の情報処理システムの機能を含む予め決められた機能を実装するための機械コード又は機械によって読み取り可能命令を具備する。
【０１７１】
実行可能な手順は、符号の１つのセグメント（すなわち、機械によって読み取り可能な命令）、サブルーチン、又は符号のその他の個別の部分又は実行可能なアプリケーションのうちの１つ以上の特定のプロセスを実行するための部分であり、受信された入力パラメータに基づいて（又は受信された入力パラメータに応答して）動作を実施することと、その結果得られた出力パラメータを提供すること、とを含むことができる。
【０１７２】
様々な実施形態においては、本発明を実装するためにハードワイヤド回路をソフトウェア命令と組み合わせて用いることができる。従って、技術は、ハードウェア回路とソフトウェアの特定の組合せ、又はデータ処理システムによって実行される命令に関する特定のソースに限定されない。さらに、本説明全体を通じて、説明を単純化するために、様々な機能及び動作はソフトウェアコードによって実行されるか又は引き起こされるものとして説明されている。しかしながら、該表現によって意味されることは、これらの機能は、プロセッサによるコードの実行の結果生じるということを当業者は認識するであろう。
【０１７３】
本発明の側面は、少なくとも一部分はソフトウェア内において具体化できることが本説明から明確になるであろう。すなわち、技術は、機械によって読み取り可能な媒体内に内蔵される一連の命令を実行するプロセッサに応答してコンピュータシステム又はその他のデータ処理システムにおいて実行することができる。
【０１７４】
機械によって読み取り可能な媒体は、機械（例えば、コンピュータ、ネットワークデバイス、パーソナルデジタルアシスタント、コンピュータ、データプロセッサ、製造工具、一組の１つ以上のプロセッサを有するいずれかのデバイス）によってアクセス可能な形態で情報を提供（すなわち、格納及び／又は送信）するいずれかのメカニズムを含む。機械によって読み取り可能な媒体は、データ処理システムによって実行されたときに本発明の様々な方法をシステムに実行させるソフトウェア及びデータを格納するために用いることができる。この実行可能なソフトウェア及び／又はデータの一部分は、様々な場所に格納することができる。例えば、機械によって読み取り可能な媒体は、記録可能な／記録不能な媒体（例えば、読取専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、磁気ディスク記憶媒体、光学記憶媒体、フラッシュメモリデバイス、非揮発性メモリ、キャッシュ、遠隔記憶デバイス、等）、及び、電気的、光学的、音響的又はその他の形態の伝搬される信号（例えば、搬送波、赤外線信号、デジタル信号、等）を含む。
【０１７５】
上記の明細書においては、本発明は、特定の典型的実施形態に関して説明されている。以下の請求項において詳述される本発明のより広範な精神及び適用範囲から逸脱することなしに該典型的実施形態の様々な修正を行うことが可能であることが明確になるであろう。従って、仕様及び図面は、制限することを意味するのではなくむしろ例示することを意味するものであるとみなされるべきである。
【図面の簡単な説明】
【０１７６】
【図１】本発明の一側面による、全地球的航法衛星システム（ＧＮＳＳ）、セルラーシステム、及び移動局を含む通信システムを表すブロック図である。
【図２】本発明の一側面による、現在のＲＲＬＰ仕様に関する無線資源位置特定サービスプロトコル（ＲＲＬＰ）測位要求メッセージ及びＲＲＬＰ測位応答メッセージを修正するための４つの選択肢を表す表Ａを示した図である。
【図３】本発明の一側面による、４つの選択肢のうちの１つに従って現在のＲＲＬＰ測位要求メッセージ及び現在のＲＲＬＰ測位応答メッセージを修正するための方法を示した図である。
【図４】本発明の一側面による、現在のＲＲＬＰ仕様に関するＲＲＬＰ測位要求メッセージを表す表１を示した図である。
【図５】本発明の一側面による、現在のＲＲＬＰ仕様に関するＲＲＬＰ測位応答メッセージを表す表２を示した図である。
【図６】本発明の一側面による、選択肢１に従った修正されたＲＲＬＰ測位要求メッセージを表す表３を示した図である。
【図７】本発明の一側面による、選択肢１に従った修正されたＲＲＬＰ測位要求メッセージを表す表３を示した図である。
【図８】本発明の一側面による、選択肢１に従った修正されたＲＲＬＰ測位応答メッセージを表す表４を示した図である。
【図９】本発明の一側面による、選択肢１に従った修正されたＲＲＬＰ測位応答メッセージを表す表４を示した図である。
【図１０】本発明の一側面による、選択肢２に従った修正されたＲＲＬＰ測位要求メッセージを表す表５を示した図である。
【図１１】本発明の一側面による、選択肢２に従った修正されたＲＲＬＰ測位要求メッセージを表す表５を示した図である。
【図１２】本発明の一側面による、選択肢２に従ったＲＲＬＰ測位応答メッセージを表す表６を示した図である。
【図１３】本発明の一側面による、選択肢２に従ったＲＲＬＰ測位応答メッセージを表す表６を示した図である。
【図１４】本発明の一側面による、選択肢３に従った修正されたＲＲＬＰ測位要求メッセージを表す表７を示した図である。
【図１５】本発明の一側面による、選択肢３に従ったＲＲＬＰ測位応答メッセージを表す表８を示した図である。
【図１６】本発明の一側面による、選択肢３に従ったＲＲＬＰ測位応答メッセージを表す表８を示した図である。
【図１７】本発明の一側面による、選択肢４に従ったＲＲＬＰ測位要求メッセージを表す表９を示した図である。
【図１８】本発明の一側面による、選択肢４に従ったＲＲＬＰ測位要求メッセージを表す表９を示した図である。
【図１９】本発明の一側面による、選択肢４に従ったＲＲＬＰ測位応答メッセージを表す表１０を示した図である。
【図２０】本発明の一側面による、選択肢４に従ったＲＲＬＰ測位応答メッセージを表す表１０を示した図である。
【図２１】本発明の一側面による仮想ＧＮＳＳ時間を決定するためのタイミング図である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信システムであって、
第１の衛星を含む第１の衛星システムであって、前記衛星は第１のシステム時間を含む第１の仕様に従って動作するように適合化される第１の衛星システムと、第２の衛星を含む第２の衛星システムであって、前記第２の衛星は第２のシステム時間を含む第２の仕様に従って動作するように適合化される第２の衛星システムと、を含み、
移動局と通信するように適合化され、仮想全地球的航法衛星システム（ＧＮＳＳ）時間を定義し、第１の衛星符号位相時間を含む第１の信号を前記第１の衛星から受信し、第２の衛星符号位相時間を含む第２の信号を前記第２の衛星から受信し、前記仮想ＧＮＳＳ時間、前記第１の衛星符号位相時間及び前記第２の衛星符号位相時間の関数としてＧＮＳＳ時間オフセットを計算するようにさらに適合化されたロケーションサーバーを具備する、通信システム。
【請求項２】
前記ロケーションサーバーと通信するように適合化され、前記ＧＮＳＳ時間オフセットに応じて移動局の位置を決定するように適合化された前記移動局をさらに具備する請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記移動局は、前記第１の衛星に関するＧＮＳＳ送信時間に応じて前記移動局の位置を決定するように適合化され、前記ＧＮＳＳ送信時間は、前記第１の衛星に関する送信時における有効ＧＮＳＳ符号位相時間及び前記第１の衛星に関するＧＮＳＳ符号位相時間オフセットの関数である請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記移動局は、前記第２の衛星に関するＧＮＳＳ送信時間に応じて前記移動局の位置を決定するように適合化され、前記ＧＮＳＳ送信時間は、前記第２の衛星に関する送信時における有効ＧＮＳＳ符号位相時間及び前記第２の衛星に関するＧＮＳＳ符号位相時間オフセットの関数である請求項２に記載のシステム。
【請求項５】
前記ロケーションサーバーは、前記第１及び第２の衛星の各々に関するＧＮＳＳクロック補正パラメータを計算するように適合化される請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記ロケーションサーバーは、前記第１及び第２の衛星に関するＧＮＳＳクロック補正パラメータを前記移動局に送信するようにさらに適合化される請求項５に記載のシステム。
【請求項７】
前記移動局は、前記ＧＮＳＳクロック補正パラメータを前記ロケーションサーバーから受信し、前記受信に応答して前記第１及び第２の衛星の各々に関するＧＮＳＳ符号位相時間オフセットを計算するように適合化される請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
前記第１の衛星システムは、全地球測位衛星（ＧＰＳ）システムをさらに具備する請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
前記第２の衛星は、ガリレオ衛星システムをさらに具備する請求項１に記載のシステム。
【請求項１０】
前記第１の衛星は、第１の衛星クロックを具備し、前記第１の衛星クロックは、前記第１のシステム時間からオフセットされる請求項１に記載のシステム。
【請求項１１】
前記第２の衛星は、第２の衛星クロックを具備し、前記第２衛星クロックは、前記第２のシステム時間からオフセットされる請求項１に記載のシステム。
【請求項１２】
前記ロケーションサーバーは、前記仮想ＧＮＳＳ時間を前記第１のシステム時間と実質的に同一であると定義するように適合化される請求項１に記載のシステム。
【請求項１３】
前記ロケーションサーバーは、前記仮想ＧＮＳＳ時間を前記第２のシステム時間と実質的に同一であると定義するように適合化される請求項１に記載のシステム。
【請求項１４】
前記ロケーションサーバーは、前記第１及び第２の衛星をＧＮＳＳ識別に従って識別するように適合化される請求項１に記載のシステム。
【請求項１５】
通信方法であって、
第１の衛星を含む第１の衛星システムから第１の信号を受信することであって、前記衛星は、第１のシステム時間を含む第１の仕様に従って動作するように適合化されることと、
第２の衛星を含む第２の衛星システムから第２の信号を受信することであって、前記第２の衛星は、第２のシステム時間を含む第２の仕様に従って動作するように適合化されることと、
移動局と通信するように適合化されたロケーションサーバーを提供することと、
前記ロケーションサーバーにおいて仮想全地球的航法衛星システム（ＧＮＳＳ）時間を定義することと、
前記ロケーションサーバーにおいて第１の衛星符号位相時間を含む第１の信号を前記第１の衛星から受信することと、
前記ロケーションサーバーにおいて第２の衛星符号位相時間を含む第２の信号を前記第２の衛星から受信することと、
前記ロケーションサーバーにおいて前記仮想ＧＮＳＳ時間、前記第１の衛星符号位相時間及び前記第２の衛星符号位相時間の関数としてＧＮＳＳ時間オフセットを計算すること、とを具備する、通信方法。
【請求項１６】
前記ＧＮＳＳ時間オフセットを移動局に送信するステップをさらに具備する請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記移動局において、前記第１の衛星に関するＧＮＳＳ送信時間に応じて前記移動局の位置を決定するステップであって、前記ＧＮＳＳ送信時間は、前記第１の衛星に関する送信時における有効ＧＮＳＳ符号位相時間及び前記第１の衛星に関するＧＮＳＳ符号位相時間オフセットの関数であるステップ、をさらに具備する請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記移動局において、前記第２の衛星に関するＧＮＳＳ送信時間に応じて前記移動局の位置を決定するステップであって、前記ＧＮＳＳ送信時間は、前記第２の衛星に関する送信時における有効ＧＮＳＳ符号位相時間及び前記第２の衛星に関するＧＮＳＳ符号位相時間オフセットの関数であるステップ、をさらに具備する請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
前記第１及び第２の衛星の各々に関するＧＮＳＳクロック補正パラメータを計算するステップをさらに具備する請求項１５に記載の方法。
【請求項２０】
前記第１及び第２の衛星に関する前記ＧＮＳＳクロック補正パラメータを前記移動局に送信するステップをさらに具備する請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記ＧＮＳＳクロック補正パラメータを前記移動局において受信するステップと、
前記受信に応答して前記第１及び第２の衛星の各々に関するＧＮＳＳ符号位相オフセットを計算するステップと、をさらに具備する請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記第１の衛星システムは、全地球測位衛星（ＧＰＳ）システムをさらに具備する請求項１５に記載の方法。
【請求項２３】
前記第２の衛星は、ガリレオ衛星システムをさらに具備する請求項１５に記載の方法。
【請求項２４】
前記仮想ＧＮＳＳ時間を前記第１のシステム時間と実質的に同一であると定義する前記ステップをさらに具備する請求項１５に記載の方法。
【請求項２５】
前記仮想ＧＮＳＳ時間を前記第２のシステム時間と実質的に同一であると定義する前記ステップをさらに具備する請求項１５に記載の方法。
【請求項２６】
前記第１及び第２の衛星をＧＮＳＳ識別に従って識別する前記ステップをさらに具備する請求項１５に記載の方法。
【請求項２７】
通信装置であって、
（ａ）移動局と通信し、
（ｂ）仮想全地球的航法衛星システム（ＧＮＳＳ）時間を定義し、
（ｃ）第１の衛星符号位相時間を含む第１の信号を第１の衛星から受信し、
（ｄ）第２の衛星符号位相時間を含む第２の信号を第２の衛星から受信し、
（ｅ）ＧＮＳＳ時間オフセットを前記仮想ＧＮＳＳ時間、前記第１の衛星符号位相時間及び前記第２の衛星符号位相時間の関数として計算するように適合化されたロケーションサーバーを具備する、通信装置。
【請求項２８】
前記ロケーションサーバーは、前記第１及び第２の衛星の各々に関するＧＮＳＳクロック補正パラメータを計算するようにさらに適合化される請求項２７に記載の装置。
【請求項２９】
前記ロケーションサーバーは、前記第１及び第２の衛星に関する前記ＧＮＳＳクロック補正パラメータを前記移動局に送信するようにさらに適合化される請求項２７に記載の装置。
【請求項３０】
前記第１の衛星システムは、全地球測位衛星（ＧＰＳ）システムをさらに具備する請求項２７に記載の装置。
【請求項３１】
前記第２の衛星は、ガリレオ衛星システムをさらに具備する請求項２７に記載の装置。
【請求項３２】
前記第１の衛星は、第１の衛星クロックを具備し、前記第１の衛星クロックは、前記第１のシステム時間からオフセットされる請求項２７に記載の装置。
【請求項３３】
前記第２の衛星は、第２の衛星クロックを具備し、前記第２衛星クロックは、前記第２のシステム時間からオフセットされる請求項２７に記載の装置。
【請求項３４】
前記ロケーションサーバーは、前記仮想ＧＮＳＳ時間を前記第１のシステム時間と実質的に同一であると定義するように適合化される請求項２７に記載の装置。
【請求項３５】
前記ロケーションサーバーは、前記仮想ＧＮＳＳ時間を前記第２のシステム時間と実質的に同一であると定義するように適合化される請求項２７に記載の装置。
【請求項３６】
前記ロケーションサーバーは、前記第１及び第２の衛星をＧＮＳＳ識別に従って識別するように適合化される請求項２７に記載の装置。
【請求項３７】
通信装置であって、
ロケーションサーバーと通信するように適合化された移動局であって、前記ロケーションサーバーは、
（ａ）仮想全地球的航法衛星システム（ＧＮＳＳ）時間を定義し、
（ｂ）第１の衛星符号位相時間を含む第１の信号を第１の衛星から受信し、
（ｃ）第２の衛星符号位相時間を含む第２の信号を第２の衛星から受信し、
（ｄ）ＧＮＳＳ時間オフセットを前記仮想ＧＮＳＳ時間、前記第１の衛星符号位相時間及び前記第２の衛星符号位相時間の関数として計算するように適合化される移動局、を具備し、
前記移動局は、前記ＧＮＳＳ時間オフセットを前記ロケーションサーバーから受信するように及び前記受信に応答して前記移動局の位置を決定するように適合化される、通信装置。
【請求項３８】
前記移動局は、前記第１の衛星に関するＧＮＳＳ送信時間に応じて前記移動局の位置を決定するようにさらに適合化され、前記ＧＮＳＳ送信時間は、前記第１の衛星に関する送信時における有効ＧＮＳＳ符号位相時間及び前記第１の衛星に関するＧＮＳＳ符号位相時間オフセットの関数である請求項３７に記載の装置。
【請求項３９】
前記移動局は、前記第２衛星に関するＧＮＳＳ送信時間に応じて前記移動局の位置を決定するようにさらに適合化され、前記ＧＮＳＳ送信時間は、前記第２の衛星に関する送信時における有効ＧＮＳＳ符号位相時間及び前記第２の衛星に関するＧＮＳＳ符号位相時間オフセットの関数である請求項３７に記載の装置。
【請求項４０】
前記移動局は、パソコン（ＰＣ）、デスクトップコンピュータ、ラップトップコンピュータ、ワークステーション、ミニコンピュータ、メインフレーム、スーパーコンピュータ、ネットワークに基づくデバイス、データプロセッサ、パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）、スマートカード、携帯電話、ページャー、又は腕時計のうちの１つを具備する請求項３７に記載の装置。
【請求項１】
通信システムであって、
第１の衛星を含む第１の衛星システムであって、前記衛星は第１のシステム時間を含む第１の仕様に従って動作するように適合化される第１の衛星システムと、第２の衛星を含む第２の衛星システムであって、前記第２の衛星は第２のシステム時間を含む第２の仕様に従って動作するように適合化される第２の衛星システムと、を含み、
移動局と通信するように適合化され、仮想全地球的航法衛星システム（ＧＮＳＳ）時間を定義し、第１の衛星符号位相時間を含む第１の信号を前記第１の衛星から受信し、第２の衛星符号位相時間を含む第２の信号を前記第２の衛星から受信し、前記仮想ＧＮＳＳ時間、前記第１の衛星符号位相時間及び前記第２の衛星符号位相時間の関数としてＧＮＳＳ時間オフセットを計算するようにさらに適合化されたロケーションサーバーを具備する、通信システム。
【請求項２】
前記ロケーションサーバーと通信するように適合化され、前記ＧＮＳＳ時間オフセットに応じて移動局の位置を決定するように適合化された前記移動局をさらに具備する請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記移動局は、前記第１の衛星に関するＧＮＳＳ送信時間に応じて前記移動局の位置を決定するように適合化され、前記ＧＮＳＳ送信時間は、前記第１の衛星に関する送信時における有効ＧＮＳＳ符号位相時間及び前記第１の衛星に関するＧＮＳＳ符号位相時間オフセットの関数である請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記移動局は、前記第２の衛星に関するＧＮＳＳ送信時間に応じて前記移動局の位置を決定するように適合化され、前記ＧＮＳＳ送信時間は、前記第２の衛星に関する送信時における有効ＧＮＳＳ符号位相時間及び前記第２の衛星に関するＧＮＳＳ符号位相時間オフセットの関数である請求項２に記載のシステム。
【請求項５】
前記ロケーションサーバーは、前記第１及び第２の衛星の各々に関するＧＮＳＳクロック補正パラメータを計算するように適合化される請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記ロケーションサーバーは、前記第１及び第２の衛星に関するＧＮＳＳクロック補正パラメータを前記移動局に送信するようにさらに適合化される請求項５に記載のシステム。
【請求項７】
前記移動局は、前記ＧＮＳＳクロック補正パラメータを前記ロケーションサーバーから受信し、前記受信に応答して前記第１及び第２の衛星の各々に関するＧＮＳＳ符号位相時間オフセットを計算するように適合化される請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
前記第１の衛星システムは、全地球測位衛星（ＧＰＳ）システムをさらに具備する請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
前記第２の衛星は、ガリレオ衛星システムをさらに具備する請求項１に記載のシステム。
【請求項１０】
前記第１の衛星は、第１の衛星クロックを具備し、前記第１の衛星クロックは、前記第１のシステム時間からオフセットされる請求項１に記載のシステム。
【請求項１１】
前記第２の衛星は、第２の衛星クロックを具備し、前記第２衛星クロックは、前記第２のシステム時間からオフセットされる請求項１に記載のシステム。
【請求項１２】
前記ロケーションサーバーは、前記仮想ＧＮＳＳ時間を前記第１のシステム時間と実質的に同一であると定義するように適合化される請求項１に記載のシステム。
【請求項１３】
前記ロケーションサーバーは、前記仮想ＧＮＳＳ時間を前記第２のシステム時間と実質的に同一であると定義するように適合化される請求項１に記載のシステム。
【請求項１４】
前記ロケーションサーバーは、前記第１及び第２の衛星をＧＮＳＳ識別に従って識別するように適合化される請求項１に記載のシステム。
【請求項１５】
通信方法であって、
第１の衛星を含む第１の衛星システムから第１の信号を受信することであって、前記衛星は、第１のシステム時間を含む第１の仕様に従って動作するように適合化されることと、
第２の衛星を含む第２の衛星システムから第２の信号を受信することであって、前記第２の衛星は、第２のシステム時間を含む第２の仕様に従って動作するように適合化されることと、
移動局と通信するように適合化されたロケーションサーバーを提供することと、
前記ロケーションサーバーにおいて仮想全地球的航法衛星システム（ＧＮＳＳ）時間を定義することと、
前記ロケーションサーバーにおいて第１の衛星符号位相時間を含む第１の信号を前記第１の衛星から受信することと、
前記ロケーションサーバーにおいて第２の衛星符号位相時間を含む第２の信号を前記第２の衛星から受信することと、
前記ロケーションサーバーにおいて前記仮想ＧＮＳＳ時間、前記第１の衛星符号位相時間及び前記第２の衛星符号位相時間の関数としてＧＮＳＳ時間オフセットを計算すること、とを具備する、通信方法。
【請求項１６】
前記ＧＮＳＳ時間オフセットを移動局に送信するステップをさらに具備する請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記移動局において、前記第１の衛星に関するＧＮＳＳ送信時間に応じて前記移動局の位置を決定するステップであって、前記ＧＮＳＳ送信時間は、前記第１の衛星に関する送信時における有効ＧＮＳＳ符号位相時間及び前記第１の衛星に関するＧＮＳＳ符号位相時間オフセットの関数であるステップ、をさらに具備する請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記移動局において、前記第２の衛星に関するＧＮＳＳ送信時間に応じて前記移動局の位置を決定するステップであって、前記ＧＮＳＳ送信時間は、前記第２の衛星に関する送信時における有効ＧＮＳＳ符号位相時間及び前記第２の衛星に関するＧＮＳＳ符号位相時間オフセットの関数であるステップ、をさらに具備する請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
前記第１及び第２の衛星の各々に関するＧＮＳＳクロック補正パラメータを計算するステップをさらに具備する請求項１５に記載の方法。
【請求項２０】
前記第１及び第２の衛星に関する前記ＧＮＳＳクロック補正パラメータを前記移動局に送信するステップをさらに具備する請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記ＧＮＳＳクロック補正パラメータを前記移動局において受信するステップと、
前記受信に応答して前記第１及び第２の衛星の各々に関するＧＮＳＳ符号位相オフセットを計算するステップと、をさらに具備する請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記第１の衛星システムは、全地球測位衛星（ＧＰＳ）システムをさらに具備する請求項１５に記載の方法。
【請求項２３】
前記第２の衛星は、ガリレオ衛星システムをさらに具備する請求項１５に記載の方法。
【請求項２４】
前記仮想ＧＮＳＳ時間を前記第１のシステム時間と実質的に同一であると定義する前記ステップをさらに具備する請求項１５に記載の方法。
【請求項２５】
前記仮想ＧＮＳＳ時間を前記第２のシステム時間と実質的に同一であると定義する前記ステップをさらに具備する請求項１５に記載の方法。
【請求項２６】
前記第１及び第２の衛星をＧＮＳＳ識別に従って識別する前記ステップをさらに具備する請求項１５に記載の方法。
【請求項２７】
通信装置であって、
（ａ）移動局と通信し、
（ｂ）仮想全地球的航法衛星システム（ＧＮＳＳ）時間を定義し、
（ｃ）第１の衛星符号位相時間を含む第１の信号を第１の衛星から受信し、
（ｄ）第２の衛星符号位相時間を含む第２の信号を第２の衛星から受信し、
（ｅ）ＧＮＳＳ時間オフセットを前記仮想ＧＮＳＳ時間、前記第１の衛星符号位相時間及び前記第２の衛星符号位相時間の関数として計算するように適合化されたロケーションサーバーを具備する、通信装置。
【請求項２８】
前記ロケーションサーバーは、前記第１及び第２の衛星の各々に関するＧＮＳＳクロック補正パラメータを計算するようにさらに適合化される請求項２７に記載の装置。
【請求項２９】
前記ロケーションサーバーは、前記第１及び第２の衛星に関する前記ＧＮＳＳクロック補正パラメータを前記移動局に送信するようにさらに適合化される請求項２７に記載の装置。
【請求項３０】
前記第１の衛星システムは、全地球測位衛星（ＧＰＳ）システムをさらに具備する請求項２７に記載の装置。
【請求項３１】
前記第２の衛星は、ガリレオ衛星システムをさらに具備する請求項２７に記載の装置。
【請求項３２】
前記第１の衛星は、第１の衛星クロックを具備し、前記第１の衛星クロックは、前記第１のシステム時間からオフセットされる請求項２７に記載の装置。
【請求項３３】
前記第２の衛星は、第２の衛星クロックを具備し、前記第２衛星クロックは、前記第２のシステム時間からオフセットされる請求項２７に記載の装置。
【請求項３４】
前記ロケーションサーバーは、前記仮想ＧＮＳＳ時間を前記第１のシステム時間と実質的に同一であると定義するように適合化される請求項２７に記載の装置。
【請求項３５】
前記ロケーションサーバーは、前記仮想ＧＮＳＳ時間を前記第２のシステム時間と実質的に同一であると定義するように適合化される請求項２７に記載の装置。
【請求項３６】
前記ロケーションサーバーは、前記第１及び第２の衛星をＧＮＳＳ識別に従って識別するように適合化される請求項２７に記載の装置。
【請求項３７】
通信装置であって、
ロケーションサーバーと通信するように適合化された移動局であって、前記ロケーションサーバーは、
（ａ）仮想全地球的航法衛星システム（ＧＮＳＳ）時間を定義し、
（ｂ）第１の衛星符号位相時間を含む第１の信号を第１の衛星から受信し、
（ｃ）第２の衛星符号位相時間を含む第２の信号を第２の衛星から受信し、
（ｄ）ＧＮＳＳ時間オフセットを前記仮想ＧＮＳＳ時間、前記第１の衛星符号位相時間及び前記第２の衛星符号位相時間の関数として計算するように適合化される移動局、を具備し、
前記移動局は、前記ＧＮＳＳ時間オフセットを前記ロケーションサーバーから受信するように及び前記受信に応答して前記移動局の位置を決定するように適合化される、通信装置。
【請求項３８】
前記移動局は、前記第１の衛星に関するＧＮＳＳ送信時間に応じて前記移動局の位置を決定するようにさらに適合化され、前記ＧＮＳＳ送信時間は、前記第１の衛星に関する送信時における有効ＧＮＳＳ符号位相時間及び前記第１の衛星に関するＧＮＳＳ符号位相時間オフセットの関数である請求項３７に記載の装置。
【請求項３９】
前記移動局は、前記第２衛星に関するＧＮＳＳ送信時間に応じて前記移動局の位置を決定するようにさらに適合化され、前記ＧＮＳＳ送信時間は、前記第２の衛星に関する送信時における有効ＧＮＳＳ符号位相時間及び前記第２の衛星に関するＧＮＳＳ符号位相時間オフセットの関数である請求項３７に記載の装置。
【請求項４０】
前記移動局は、パソコン（ＰＣ）、デスクトップコンピュータ、ラップトップコンピュータ、ワークステーション、ミニコンピュータ、メインフレーム、スーパーコンピュータ、ネットワークに基づくデバイス、データプロセッサ、パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）、スマートカード、携帯電話、ページャー、又は腕時計のうちの１つを具備する請求項３７に記載の装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【公表番号】特表２００９−５３０６２２（Ｐ２００９−５３０６２２Ａ）
【公表日】平成２１年８月２７日（２００９．８．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−５００６１５（Ｐ２００９−５００６１５）
【出願日】平成１９年３月１５日（２００７．３．１５）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００７／０６４１１１
【国際公開番号】ＷＯ２００７／１０６９０８
【国際公開日】平成１９年９月２０日（２００７．９．２０）
【出願人】（５９５０２０６４３）クゥアルコム・インコーポレイテッド (7,166)
【氏名又は名称原語表記】ＱＵＡＬＣＯＭＭ ＩＮＣＯＲＰＯＲＡＴＥＤ
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２１年８月２７日（２００９．８．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年３月１５日（２００７．３．１５）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００７／０６４１１１
【国際公開番号】ＷＯ２００７／１０６９０８
【国際公開日】平成１９年９月２０日（２００７．９．２０）
【出願人】（５９５０２０６４３）クゥアルコム・インコーポレイテッド (7,166)
【氏名又は名称原語表記】ＱＵＡＬＣＯＭＭ ＩＮＣＯＲＰＯＲＡＴＥＤ
【Ｆターム（参考）】
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